ISSN 1977-0774

doi:10.3000/19770774.L_2014.088.por

Jornal Oficial

da União Europeia

L 88
European flag  

Edição em língua portuguesa

Legislação

57.° ano
22 de março de 2014

Índice

 

II   Atos não legislativos

Página

 

 

ATOS ADOTADOS POR INSTÂNCIAS CRIADAS POR ACORDOS INTERNACIONAIS

 

*

Regulamento n.o 96 da Comissão Económica das Nações Unidas para a Europa (UNECE) — Prescrições uniformes relativas à homologação de motores de ignição por compressão a instalar em tratores agrícolas ou florestais e em máquinas móveis não rodoviárias no que diz respeito às emissões de poluentes pelo motor

1

PT

Os actos cujos títulos são impressos em tipo fino são actos de gestão corrente adoptados no âmbito da política agrícola e que têm, em geral, um período de validade limitado.

Os actos cujos títulos são impressos em tipo negro e precedidos de um asterisco são todos os restantes.

II Atos não legislativos

ATOS ADOTADOS POR INSTÂNCIAS CRIADAS POR ACORDOS INTERNACIONAIS

22.3.2014   

PT

Jornal Oficial da União Europeia

L 88/1

Só os textos originais UNECE fazem fé ao abrigo do direito internacional público. O estatuto e a data de entrada em vigor do presente regulamento devem ser verificados na versão mais recente do documento UNECE comprovativo do seu estatuto, TRANS/WP.29/343, disponível no seguinte endereço:

http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29fdocstts.html

Regulamento n.o 96 da Comissão Económica das Nações Unidas para a Europa (UNECE) — Prescrições uniformes relativas à homologação de motores de ignição por compressão a instalar em tratores agrícolas ou florestais e em máquinas móveis não rodoviárias no que diz respeito às emissões de poluentes pelo motor

Integra todo o texto válido até:

Série 04 de alterações — Data de entrada em vigor: 13 de fevereiro de 2014

ÍNDICE

1.

 Âmbito de aplicação

2.

 Definições e abreviaturas

3.

 Pedido de homologação

4.

 Homologação

5.

 Especificações e ensaios

6.

 Instalação no veículo

7.

 Conformidade da produção

8.

 Sanções pela não-conformidade da produção

9.

 Modificações de um tipo homologado e extensão da homologação

10.

 Cessação definitiva da produção

11.

 Disposições transitórias

12.

 Designações e endereços dos serviços técnicos responsáveis pela realização dos ensaios de homologação e das entidades homologadoras

ANEXOS

1A

 Ficha de informações n.o … relativa à homologação no que diz respeito às medidas contra a emissão de gases e de partículas poluentes pelos motores de combustão interna a instalar em máquinas móveis não rodoviárias

Apêndice 1 —

 Características essenciais do motor (precursor)

Apêndice 2 —

 Características essenciais da família de motores

Apêndice 3 —

 Características essenciais do tipo de motor dentro da família

1B

 Características da família de motores e escolha do motor precursor

2

 Comunicação

Apêndice 1 —

 Resultados dos ensaios

3

 Exemplos de marcas de homologação

4A

 Método para a determinação das emissões de gases e de partículas poluentes

Apêndice 1 —

 Métodos de medição e de recolha de amostras (NRSC, NRTC)

Apêndice 2 —

 Método de calibração (NRSC, NRTC)

Apêndice 3 —

 Avaliação dos dados e cálculos

Apêndice 4 —

 Sistema de análise e de recolha de amostras

4B

 Método de ensaio para motores de ignição por compressão a instalar em tratores agrícolas ou florestais e em máquinas móveis não rodoviárias no que diz respeito às emissões de poluentes pelo motor

Apêndice A.1

 (reservado)

Apêndice A.2 —

 Estatísticas

Apêndice A.3 —

 Fórmula internacional da gravidade de 1980

Apêndice A.4 —

 Verificação do caudal de carbono

Apêndice A.5

 (reservado)

Apêndice A.6

 (reservado)

Apêndice A.7 —

 Cálculos das emissões numa base molar

Apêndice A.7.1 —

 Calibração do caudal dos gases de escape diluídos (CVS)

Apêndice A.7.2 —

 Correção da deriva

Apêndice A.8 —

 Cálculos das emissões mássicas

Apêndice A.8.1 —

 Calibração do caudal dos gases de escape diluídos (CVS)

Apêndice A.8.2 —

 Correção da deriva

5

 Ciclos de ensaio

6

 Características técnicas do combustível de referência prescrito para os ensaios de homologação e para verificar a conformidade da produção

7

 Requisitos de instalação para os equipamentos e os dispositivos auxiliares

8

 Requisitos de durabilidade

9

 Requisitos para garantir o funcionamento correto das medidas de controlo dos NOx

Apêndice 1 —

 Requisitos de demonstração

Apêndice 2 —

 Descrição dos mecanismos de ativação e desativação dos sistemas de aviso e de persuasão do operador

Apêndice 3 —

 Demonstração da concentração mínima aceitável do reagente (CDmin)

10

 Determinação das emissões de CO2

Apêndice 1 —

 Determinação das emissões de CO2 dos motores das gamas de potência até à gama P

Apêndice 2 —

 Determinação das emissões de CO2 dos motores das gamas de potência Q e R

1.   ÂMBITO DE APLICAÇÃO

O presente regulamento é aplicável às emissões de gases e de partículas poluentes dos motores de ignição por compressão:

1.1.

Utilizados nos veículos da categoria T (1) com uma potência útil instalada superior a 18 kW mas não superior a 560 kW;

1.2.

Utilizados nas máquinas móveis não rodoviárias (1) com uma potência útil instalada superior a 18 kW mas não superior a 560 kW, e que funcionem a velocidade variável.

1.3.

Utilizados nas máquinas móveis não rodoviárias (1) com uma potência útil instalada superior a 18 kW mas não superior a 560 kW, e que funcionem a velocidade constante.

2.   DEFINIÇÕES E ABREVIATURAS

2.1.   Para efeitos do presente regulamento, entende-se por:

2.1.1.

«Fatores de correção», fatores aditivos (fator de correção ascendente e fator de correção descendente) ou multiplicativos a considerar durante a regeneração periódica (infrequente);

2.1.2.

«Ciclo de envelhecimento», o funcionamento da máquina ou do motor (velocidade, carga, potência) a realizar durante o período de acumulação de serviço;

2.1.3.

«Limite de emissões aplicáveis», um limite de emissões a que um motor está sujeito;

2.1.4.

«Homologação de um motor», a homologação de um tipo de motor ou família de motores no que diz respeito ao nível das emissões de gases e de partículas poluentes.

2.1.5.

«Condensação de água», a precipitação de constituintes contendo água de uma fase gasosa para uma fase líquida. A condensação da água é função da humidade, da pressão, da temperatura e das concentrações de outros constituintes, como o ácido sulfúrico. Estes parâmetros variam em função da humidade do ar da admissão do motor, da humidade do ar de diluição, da razão ar/combustível do motor e da composição do combustível — incluindo o teor de hidrogénio e de enxofre do combustível;

2.1.6.

«Pressão atmosférica», a pressão atmosférica absoluta estática em húmido. Note-se que, se a pressão atmosférica for medida numa conduta, haverá perdas de pressão negligenciáveis entre a atmosfera e o local de medição, devendo ser tidas em conta as alterações da pressão estática da conduta resultantes do caudal;

2.1.7.

«Calibração», o processo de configurar a resposta de um sistema de medição de modo a que os resultados estejam de acordo com uma série de sinais de referência. Comparar com «verificação»;

2.1.8.

«Gás de calibração», uma mistura de gases purificados utilizada para calibrar os analisadores de gases. Os gases de calibração devem cumprir as especificações do ponto 9.5.1 do anexo 4B. Note-se que os gases de calibração e os gases de regulação da sensibilidade são qualitativamente os mesmos, mas diferem em termos da sua função principal. Vários controlos do desempenho dos analisadores de gases e componentes para manipulação das amostras poderão referir-se tanto a gases de calibração como a gases de regulação da sensibilidade;

2.1.9.

«Motor de ignição por compressão», um motor que funciona segundo o princípio da ignição por compressão (por exemplo, motor diesel);

2.1.10.

«DTC confirmado e ativado», um DTC que é armazenado durante o período em que o sistema NCD chega à conclusão de que se verifica uma anomalia.

2.1.11.

«Motor de velocidade constante», um motor cuja homologação ou certificação se limita ao funcionamento a uma velocidade constante. Os motores cujo regulador da velocidade constante é removido ou desativado deixam de ser considerados motores de velocidade constante;

2.1.12.

«Funcionamento a velocidade constante», o funcionamento do motor com um regulador que controla automaticamente a solicitação do operador para manter a velocidade do motor, mesmo com variações da carga. Os reguladores nem sempre mantêm exatamente uma velocidade constante. Normalmente, a velocidade pode diminuir entre 0,1 e 10 por cento abaixo da velocidade sem carga, de forma a que a velocidade mínima do motor ocorra próximo do ponto de potência máxima;

2.1.13.

«Regeneração contínua», o processo de regeneração de um sistema de pós-tratamento de gases de escape que ocorre de forma permanente ou, pelo menos, uma vez durante o ciclo de ensaio em condições transitórias ou o ciclo com rampas de transição; em contraste com a regeneração periódica (infrequente);

2.1.14.

«Eficiência da conversão do separador de hidrocarbonetos não metânicos (NMC) E», a eficiência da conversão de um NMC que é utilizado para a remoção dos hidrocarbonetos não metânicos da amostra de gás através da oxidação de todos os hidrocarbonetos com exceção do metano. Em termos ideais, a conversão para o metano é de 0 % (ECH4 = 0), e para os outros hidrocarbonetos, representados pelo etano, de 100 % (EC2H6 = 100 %). Para a medição exata dos HC não metânicos, determinam-se as duas eficiências e utilizam-se os valores obtidos para o cálculo do caudal mássico das emissões de NMHC do metano e do etano. Comparar com «fração de penetração»;

2.1.15.

«Componentes críticos relacionados com as emissões», os componentes que se destinam principalmente a controlar as emissões, ou seja, qualquer sistema de pós-tratamento dos gases de escape, a UCE do motor e os sensores e atuadores associados, bem como o sistema de recirculação dos gases de escape (EGR), incluindo todos os filtros, refrigeradores, válvulas de regulação e tubagem conexos;

2.1.16.

«Manutenção crítica relacionada com as emissões», a manutenção a realizar em componentes críticos relacionados com as emissões;

2.1.17.

«Tempo de reação», o intervalo de tempo entre a modificação do componente a medir no ponto de referência e uma resposta do sistema de 10 % da leitura final (t 10), sendo a sonda de recolha de amostras definida como ponto de referência. Para os componentes gasosos, corresponde ao tempo de transporte do componente medido desde a sonda de recolha de amostras até ao detetor (ver Figura 3.1);

2.1.18.

«Sistema de eliminação dos NOx», um sistema de pós-tratamento dos gases de escape concebido para reduzir as emissões de óxidos de azoto (NOx) (por exemplo, catalisadores de NOx ativos e passivos de mistura pobre, adsorventes de NOx e sistemas de redução catalítica seletiva — sistemas SCR);

2.1.19.

«Ponto de orvalho», a medida da humidade expressa como a temperatura de equilíbrio à qual a água condensa a uma dada pressão do ar húmido com uma dada humidade absoluta. O ponto de orvalho é especificado como uma temperatura em °C ou K, e só é válido para a pressão à qual é medido;

2.1.20.

«Código de diagnóstico de anomalia (DTC)», um identificador numérico ou alfanumérico que identifica ou designa uma anomalia do controlo dos NOx.

2.1.21.

«Modo discreto», um tipo de ensaio em estado estacionário e modo discreto, conforme descrito no ponto 7.4.1.1 do anexo 4B e no anexo 5;

2.1.22.

«Deriva», a diferença entre um sinal de zero ou de calibração e o respetivo valor dado por um instrumento de medição imediatamente após ter sido utilizado num ensaio de emissões, tendo o instrumento sido colocado a zero e a sensibilidade sido regulada imediatamente antes do ensaio;

2.1.23.

«Unidade de controlo eletrónico», entende-se um dispositivo eletrónico do motor que utiliza dados provenientes de sensores do motor para controlar parâmetros do motor;

2.1.24.

«Sistema de controlo das emissões», qualquer dispositivo, sistema ou elemento de projeto que controle ou reduza as emissões dos poluentes regulamentados de um motor;

2.1.25.

«Estratégia de controlo das emissões», a combinação de um sistema de controlo das emissões com uma estratégia de base de controlo das emissões e um conjunto de estratégias auxiliares de controlo das emissões, integrada na conceção global de um motor ou de máquinas móveis não rodoviárias nas quais o motor seja instalado;

2.1.26.

«Período de durabilidade das emissões», o número de horas indicado no anexo 8 utilizado para determinar os fatores de deterioração;

2.1.27.

«Manutenção relacionada com as emissões», a manutenção que afeta substancialmente as emissões ou é suscetível de afetar a deterioração do desempenho do veículo ou do motor em matéria de emissões durante o funcionamento normal em condições de utilização;

2.1.28.

«Família de motores-sistemas de pós-tratamento», um agrupamento de motores, definido pelo fabricante, que cumpre a definição de família de motores, mas que estão ainda agrupados numa família de motores que utilizam um sistema semelhante de pós-tratamento dos gases de escape;

2.1.29.

«Família de motores», um conjunto de motores, agrupados por um fabricante, que, pela sua conceção, são suscetíveis de apresentar características semelhantes em termos de emissões de escape e que cumprem os requisitos do ponto 7 do presente regulamento;

2.1.30.

«Velocidade regulada do motor», a velocidade de funcionamento do motor quando é controlada pelo regulador instalado;

2.1.31.

«Sistema motor», o motor, o sistema de controlo das emissões e a interface de comunicação (hardware e mensagens) entre a(s) unidade(s) de controlo eletrónico do sistema motor (UCE) e qualquer outro grupo motopropulsor ou unidade de controlo do veículo;

2.1.32.

«Tipo de motor», uma categoria de motores que não diferem entre si em aspetos essenciais tais como as características dos motores definidas nos pontos 1 a 4 do anexo 1A, apêndice 3, do presente regulamento;

2.1.33.

«Sistema de pós-tratamento dos gases de escape», um catalisador, um filtro de partículas, um sistema de eliminação dos NOx, um sistema combinado de eliminação dos NOx com um filtro de partículas ou qualquer outro dispositivo que reduza as emissões e esteja instalado a jusante do motor. Esta definição exclui a recirculação dos gases de escape (EGR) e os turbocompressores, que são considerados parte integrante do motor;

2.1.34.

«Sistema de recirculação dos gases de escape», uma tecnologia que reduz as emissões reencaminhando gases de escape saídos da(s) câmara(s) de combustão de novo para dentro do motor para serem misturados com o ar de admissão antes ou durante a combustão. A utilização da regulação das válvulas para aumentar a quantidade de gases de escape residuais na(s) câmara(s) de combustão que é misturada com ar de admissão antes ou durante a combustão não é considerada recirculação dos gases de escape para efeitos do presente regulamento;

2.1.35.

«Método de diluição do caudal total», o procedimento que consiste em misturar o caudal total dos gases de escape com ar de diluição antes de recolher uma fração do caudal dos gases de escape diluídos para análise;

2.1.36.

«Poluentes gasosos», o monóxido de carbono, os hidrocarbonetos (pressupondo-se uma razão de C1H1,85) e os óxidos de azoto, expressos em equivalente de dióxido de azoto (NO2).

2.1.37.

«Boas práticas de engenharia», as decisões tomadas em conformidade com os princípios científicos e de engenharia geralmente aceites e com a informação pertinente disponível;

2.1.38.

«Filtro HEPA», filtros de alta eficiência para partículas do ar com uma eficiência inicial mínima de recolha de partículas de 99,97 %, em conformidade com a norma ASTM F 1471-93 ou norma equivalente;

2.1.39.

«Hidrocarbonetos (HC)», THC, NMHC, conforme aplicável. Em geral, hidrocarbonetos designa o grupo de hidrocarbonetos em que as normas de emissão se baseiam para cada tipo de combustível e de motor;

2.1.40.

«Velocidade alta (nhi)», a mais alta velocidade do motor à qual ocorre 70 % da potência nominal (anexo 4A) ou a potência máxima (anexo 4B);

2.1.41.

«Velocidade de marcha lenta sem carga», a mais baixa velocidade do motor com uma carga mínima (igual ou superior a uma carga nula), em que uma função do regulador do motor controla a sua velocidade. Nos motores sem uma função do regulador que controle a marcha lenta sem carga, a velocidade de marcha lenta sem carga é o valor declarado pelo fabricante para a velocidade do motor mais baixa possível com uma carga mínima. Note-se que a velocidade de marcha lenta sem carga a quente é a velocidade de marcha lenta sem carga de um motor aquecido;

2.1.42.

«Velocidade intermédia», a velocidade do motor que satisfaz um dos seguintes requisitos:

a)

Nos motores concebidos para funcionar a uma gama de velocidades na curva do binário a plena carga, a velocidade intermédia é a velocidade de binário máximo declarada, se ocorrer entre 60 % e 75 % da velocidade nominal;

b)

Se a velocidade de binário máximo declarada for inferior a 60 % da velocidade nominal, a velocidade intermédia é 60 % da velocidade nominal;

c)

Se a velocidade de binário máximo declarada for superior a 75 % da velocidade nominal, a velocidade intermédia é 75 % da velocidade nominal;

2.1.43.

«Linearidade», o grau em que os valores medidos concordam com os respetivos valores de referência. A linearidade é quantificada utilizando uma regressão linear dos pares de valores medidos e de referência ao longo de uma gama de valores previstos ou observados durante o ensaio;

2.1.44.

«Velocidade baixa (nlo)», a mais baixa velocidade do motor à qual ocorre 50 % da potência nominal (anexo 4A) ou a potência máxima (anexo 4B);

2.1.45.

«Potência máxima (Pmax)», a potência máxima, em kW, conforme especificada pelo fabricante;

2.1.46.

«Velocidade de binário máximo», a velocidade do motor a que se obtém o binário máximo, conforme especificada pelo fabricante;

2.1.47.

«Médias de uma quantidade», com base nos valores médios ponderados em função do caudal, o nível médio de uma quantidade depois de ponderada proporcionalmente ao caudal correspondente;

2.1.48.

«Família de motores NCD», o agrupamento feito pelo fabricante de sistemas motores dotados de métodos comuns de monitorização/diagnóstico de NCM.

2.1.49.

«Potência útil», a potência em «kW ECE» obtida no banco de ensaio na extremidade da cambota, ou seu equivalente, medida de acordo com o método descrito no Regulamento n.o 120 para a medição da potência útil, do binário útil e do consumo específico de combustível dos motores de combustão interna destinados aos tratores agrícolas ou florestais e às máquinas móveis não rodoviárias.

2.1.50.

«Manutenção não relacionada com as emissões», a manutenção que não afeta substancialmente as emissões e que não afeta de forma duradoura a deterioração do desempenho da máquina ou do motor em matéria de emissões durante o funcionamento normal em condições de utilização, uma vez realizada a manutenção;

2.1.51.

«Hidrocarbonetos não metânicos (HCNM)», a soma de todos os tipos de hidrocarbonetos com exceção do metano;

2.1.52.

«Sistema de diagnóstico do controlo dos NOx (NCD), um sistema a bordo do motor com a capacidade de:

a)

Detetar uma anomalia do controlo dos NOx;

b)

Identificar a localização provável das anomalias do controlo dos NOx, recorrendo à informação armazenada na memória de um computador e/ou comunicar essa informação ao exterior;

2.1.53.

«Anomalia do controlo dos NOx (NCM)», uma tentativa de manipular o sistema de controlo dos NOx de um motor ou uma anomalia que afete esse sistema suscetível de dever-se a manipulação, que no presente regulamento se considera que exige a ativação de um sistema de aviso ou de persuasão uma vez detetada;

2.1.54.

«Emissões do cárter», qualquer caudal emitido do cárter de um motor diretamente para o ambiente;

2.1.55.

«Solicitação do operador», a ação de um operador do motor para controlar a potência do motor. O «operador» pode ser uma pessoa (ou seja, manual), ou um regulador de velocidade (ou seja, automático) que, mecânica ou eletronicamente, envia ao motor um sinal exigindo-lhe potência. O sinal pode ser uma ação sobre um pedal de acelerador, uma manete de potência, uma manete de alimentação em combustível, uma manete de comando da velocidade ou um ponto de referência do regulador ou um sinal de comando eletrónico correspondente a cada uma das ações mecânicas;

2.1.56.

«Óxidos de azoto», compostos que só contenham azoto e oxigénio medidos pelos processos especificados no presente regulamento. Os óxidos de azoto são expressos quantitativamente como se o NO estivesse sob a forma de NO2, de modo a utilizar uma massa molar efetiva equivalente à do NO2 para todos os óxidos de azoto;

2.1.57.

«Motor precursor», um motor selecionado de uma família de motores de modo tal que as suas características em termos de emissões sejam representativas dessa família de motores e que cumpra os requisitos estabelecidos no anexo 1B do presente regulamento;

2.1.58.

«Pressão parcial», a pressão, p, atribuível a um único gás numa mistura de gases. Para um gás perfeito, a pressão parcial dividida pela pressão total é igual à concentração molar do constituinte, x;

2.1.59.

«Dispositivo de pós-tratamento de partículas», um sistema de pós-tratamento dos gases de escape concebido para reduzir as emissões de partículas poluentes (PM) através de separação mecânica, aerodinâmica, por difusão ou por inércia;

2.1.60.

«Método de diluição do caudal parcial», o procedimento que consiste em separar uma parte do caudal total dos gases de escape, misturando-o em seguida com uma quantidade adequada de ar de diluição antes de o fazer passar pelo filtro de recolha de amostras de partículas;

2.1.61.

«Partículas», qualquer material recolhido num meio filtrante especificado após diluição dos gases de escape do motor de ignição por compressão com ar limpo filtrado, de modo a que a temperatura não exceda 325 K (52 °C);

2.1.62.

«Fração de penetração (PF)», o desvio do funcionamento ideal de um separador de hidrocarbonetos não metânicos (ver eficiência de conversão de separador de hidrocarbonetos não metânicos (NMC) E). Um separador ideal de hidrocarbonetos não metânicos teria um fator de penetração, PFCH4 , de 1,000 (isto é, uma eficiência de conversão do metano, ECH4 , de 0), e a fração de penetração para todos os outros hidrocarbonetos seria 0,000, representada por PFC2H6 (ou seja, uma eficiência de conversão do etano, EC2H6 , de 1). A relação é:

Formula e Formula;

2.1.63.

«Por cento de carga ou percentagem de carga», a fração do binário máximo disponível a uma dada velocidade do motor;

2.1.64.

«Regeneração periódica (ou infrequente)», o procedimento de regeneração de um sistema de pós-tratamento dos gases de escape que ocorre periodicamente, normalmente em menos de 100 horas de funcionamento normal do motor. Durante os ciclos em que se processa a regeneração, os limites de emissão podem ser ultrapassados;

2.1.65.

«Colocação no mercado», a ação de disponibilizar, a título oneroso ou gratuito, um produto abrangido pelo presente regulamento no mercado de um país que aplique o presente regulamento, com vista à sua distribuição e/ou utilização nesse país;

2.1.66.

«Sonda», a primeira secção da conduta de transferência que transfere a amostra para o componente seguinte do sistema de recolha de amostras;

2.1.67.

«PTFE», politetrafluoroetileno, conhecido geralmente por Teflon TM;

2.1.68.

«Ciclo de ensaio em estado estacionário com rampas de transição», um ciclo de ensaio que comporta uma sequência de modos de funcionamento do motor em estado estacionário, com valores definidos de velocidade e de binário para cada modo e rampas de transição entre cada modo;

2.1.69.

«Velocidade nominal», a velocidade máxima a plena carga admitida pelo regulador, conforme projetada pelo fabricante, ou, na ausência de regulador, a velocidade a que o motor pode atingir a potência máxima, tal como projetado pelo fabricante;

2.1.70.

«Reagente», qualquer meio consumível ou não recuperável exigido e utilizado para um funcionamento eficaz do sistema de pós-tratamento dos gases de escape;

2.1.71.

«Regeneração», um acontecimento durante o qual os níveis de emissões mudam enquanto o desempenho do pós-tratamento é restaurado de forma programada. Podem correr dois tipos de regeneração: regeneração contínua (ver ponto 6.6.1 do anexo 4B) e regeneração infrequente (periódica) (ver ponto 6.6.2 do anexo 4B);

2.1.72.

«Tempo de resposta», o intervalo de tempo entre a variação do componente a medir no ponto de referência e uma resposta do sistema de 90 % do valor da leitura final (t90), sendo a sonda de recolha de amostras definida como o ponto de referência; a variação do componente medido é de, no mínimo, 60 % da escala completa (FS) e os dispositivos de permuta dos gases devem ser especificados para efetuar a permuta de gases em menos de 0,1 segundos. O tempo de resposta do sistema é constituído pelo tempo de reação do sistema e pelo tempo de subida do sistema;

2.1.73.

«Tempo de subida», o intervalo de tempo decorrido entre a obtenção de 10 % e de 90 % da leitura final (t90 – t10).

2.1.74.

«Analisador», um equipamento de ensaio externo utilizado para a comunicação exterior com o sistema NCD;

2.1.75.

«Programa de acumulação de serviço», o ciclo de envelhecimento e o período de acumulação de serviço para determinar os fatores de deterioração respeitantes à família de motores-sistemas de pós-tratamento;

2.1.76.

«Aparelho de medição da pressão atmosférica comum», um aparelho de medição da pressão atmosférica cuja leitura é utilizada como a pressão atmosférica para uma instalação de ensaio completa que tenha mais de um banco dinamométrico;

2.1.77.

«Medição da humidade comum», uma medição da humidade que é utilizada para uma instalação de ensaio completa que tenha mais de um banco dinamométrico;

2.1.78.

«Regulação da sensibilidade», a regulação de um instrumento para que dê uma resposta adequada a um padrão de calibração que represente entre 75 % e 100 % do valor máximo da gama do instrumento ou da gama de utilização prevista;

2.1.79.

«Gás de regulação da sensibilidade», uma mistura de gases purificados utilizada para regular a sensibilidade dos analisadores de gases. Os gases de regulação da sensibilidade devem cumprir as especificações do ponto 9.5.1. Note-se que os gases de calibração e os gases de regulação da sensibilidade são qualitativamente os mesmos, mas diferem em termos da sua função principal. Vários controlos do desempenho dos analisadores de gases e componentes para manipulação das amostras poderão referir-se tanto a gases de calibração como a gases de regulação da sensibilidade;

2.1.80.

«Emissões específicas», as emissões mássicas expressas em g/kWh;

2.1.81.

«Autónomo», algo que não tem dependências; que «é autónomo»;

2.1.82.

«Estado estacionário», trata-se das condições dos ensaios de emissões em que velocidade e a carga do motor são mantidas a um conjunto finito de valores nominais constantes. Os ensaios com modos discretos ou os ensaios com rampas de transição são ensaios realizados em estado estacionário;

2.1.83.

«Estequiométrico», o valor de uma determinada razão ar/combustível em que, se o combustível fosse integralmente oxidado, não restaria nem combustível nem oxigénio;

2.1.84.

«Dispositivo de recolha», um filtro de partículas, um saco de recolha de amostras ou qualquer outro meio de armazenamento de amostras usado para recolha de amostras por lote;

2.1.85.

«Ciclo de ensaio (ou de funcionamento)», uma sequência de pontos de ensaio, com critérios de velocidade e de binário definidos para cada um deles, que devem ser realizados com o motor em condições estacionárias ou transitórias. Os ciclos de funcionamento são definidos no anexo 5. Um único ciclo de funcionamento pode consistir em um ou mais intervalos de ensaio;

2.1.86.

«Intervalo de ensaio», um período de tempo durante o qual as emissões específicas ao freio são determinadas. Nos casos em que ocorram vários intervalos de ensaio durante um ciclo de funcionamento, o regulamento pode especificar cálculos adicionais que ponderem e combinem os resultados de forma a obter valores compostos para comparação com os limites de emissões aplicáveis;

2.1.87.

«Tolerância», o intervalo em que 95 % de um conjunto de valores registados de uma determinada quantidade devem situar-se, desviando-se do intervalo de tolerância os restantes 5 % dos valores registados. Devem utilizar-se as frequências e os intervalos de tempo especificados para o registo com vista a determinar se uma quantidade está dentro da tolerância aplicável;

2.1.88.

«Hidrocarbonetos totais (THC)», a massa combinada dos compostos orgânicos, medida pelo procedimento especificado para a medição dos hidrocarbonetos totais, expressos em hidrocarbonetos com uma razão mássica hidrogénio/carbono de 1,85:1;

2.1.89.

«Tempo de transformação», o intervalo de tempo entre a modificação do componente a medir no ponto de referência e uma resposta do sistema de 50 % da leitura final (t50), sendo a sonda de recolha de amostras definida como o ponto de referência. O tempo de transformação é usado para o alinhamento dos sinais dos diferentes instrumentos de medição. Ver Figura 3.1;

2.1.90.

«Ciclo de ensaio transitório», um ciclo de ensaio com uma sequência de valores normalizados para a velocidade e o binário que sofrem variações relativamente rápidas com o tempo (NRTC).

2.1.91.

«Homologação», a homologação de um tipo de motor no que diz respeito às emissões medidas em conformidade com os procedimentos previstos no presente regulamento;

2.1.92.

«Atualização/registo», a frequência a que o analisador proporciona valores novos e atuais;

2.1.93.

«Vida útil», o período relevante de distância e/ou tempo durante o qual é necessário assegurar a observância dos limites das emissões relevantes de gases e partículas;

2.1.94.

«Motor de velocidade variável», um motor que não é um motor de velocidade constante;

2.1.95.

«Verificação», avaliar se os resultados de um sistema de medição concordam com uma série de sinais de referência aplicados em um ou mais limiares de aceitação pré-determinados. Comparar com «calibração»;

2.1.96.

«Colocação a zero», a regulação de um instrumento para que dê uma resposta zero a um padrão de calibração zero, como o azoto purificado ou o ar purificado para medir as concentrações dos constituintes das emissões;

2.1.97.

«Gás de colocação a zero», um gás que produz uma resposta de zero num analisador. Pode tratar-se de azoto purificado, de ar purificado ou de uma combinação de ar purificado e de azoto purificado.

Figura 1

Definições relativas à resposta do sistema: tempo de reação (ponto 2.1.17), tempo de resposta (ponto 2.1.72), tempo de subida (ponto 2.1.73) e tempo de transformação (ponto 2.1.89)

Image

2.2.   Símbolos e abreviaturas

2.2.1.   Símbolos

Os símbolos são explicados no anexo 4A, ponto 1.4, e anexo 4B, ponto 3.2, respetivamente.

2.2.2.   Símbolos e abreviaturas relativos aos componentes químicos

Ar: Árgon

C1: Hidrocarbonetos equivalentes C1

CH4: Metano

C2H6: Etano

C3H8: Propano

CO: Monóxido de carbono

CO2: Dióxido de carbono

DOP: Ftalato de dioctilo

H: Hidrogénio atómico

H2: Hidrogénio molecular

HC: Hidrocarbonetos

H2O: Água

He: Hélio

N2: Azoto molecular

NMHC: Hidrocarbonetos não metânicos

NOx: Óxidos de azoto

NO: Monóxido de azoto

NO2: Dióxido de azoto

O2: Oxigénio

PM: Partículas

PTFE: Politetrafluoroetileno

S: Enxofre

THC: Hidrocarbonetos totais

2.2.3.   Abreviaturas

ASTM: American Society for Testing and Materials

BMD: Minidiluidor de sacos

BSFC: Consumo de combustível específico ao freio

CFV: Venturi de escoamento crítico

CI: Ignição por compressão

CLD: Detetor de quimioluminescência

CVS: Amostrador a volume constante

DeNOx: Sistema de pós-tratamento dos NOx

DF: Fator de deterioração

ECM: Módulo de controlo eletrónico

EFC: Regulação eletrónica do caudal

EGR: Recirculação dos gases de escape

FID: Detetor de ionização por chama

GC: Cromatógrafo de fase gasosa

HCLD: Detetor de quimioluminescência aquecido

HFID: Detetor aquecido de ionização por chama

IBP: Ponto de ebulição inicial

ISO: Organização Internacional de Normalização

GPL: Gás de petróleo liquefeito

NDIR: Analisador não dispersivo de infravermelhos

NDUV: Analisador não dispersivo de ultravioletas

NIST: US National Institute for Standards and Technology

NMC: Separador de hidrocarbonetos não metânicos

PDP: Bomba volumétrica

%FS: Percentagem da escala completa

PFD: Sistema de diluição do caudal parcial

PFS: Sistema de caudal parcial

PTFE: Politetrafluoroetileno (conhecido geralmente por Teflon™)

RMC: Ciclo com rampas de transição

RMS: Valor quadrático médio

RTD: Detetor resistivo da temperatura

SAE: Society of Automotive Engineers

SSV: Venturi subsónico

UCL: Limite de confiança superior

UFM: Medidor de caudais ultrassónico

3.   PEDIDO DE HOMOLOGAÇÃO

3.1.   Pedido de homologação para um tipo de motor enquanto unidade técnica autónoma

3.1.1.

O pedido de homologação de um tipo de motor ou de uma família de motores no que respeita ao nível das emissões de gases e de partículas poluentes é apresentado pelo fabricante do motor ou pelo seu mandatário devidamente credenciado.

3.1.2.

Deve ser acompanhado dos documentos adiante mencionados, em triplicado, e das indicações seguintes:

Uma descrição do tipo de motor, incluindo as indicações referidas no anexo 1A do presente regulamento e, se for caso disso, os pormenores relativos à família de motores, conforme referido no anexo 1B do presente regulamento.

3.1.3.

Deve ser apresentado ao serviço técnico responsável pela realização dos ensaios de homologação definidos no ponto 5 um motor conforme às características do tipo de motor descritas no anexo 1A. Se o serviço técnico determinar que o motor apresentado não é plenamente representativo da família de motores descrita no anexo 1A, apêndice 2, deve ser apresentado a ensaio um motor alternativo e, se necessário, um motor adicional, em conformidade com o ponto 5.

4.   HOMOLOGAÇÃO

4.1.

Se o motor apresentado para homologação em conformidade com o ponto 3.1 do presente regulamento cumprir os requisitos do ponto 5.2 a seguir, deve ser concedida a homologação a esse tipo de motor ou família de motores.

4.2.

A cada tipo de motor ou família de motores homologados é atribuído um número de homologação. Os dois primeiros algarismos indicam a série de alterações que incorpora as principais e mais recentes alterações técnicas do regulamento à data da emissão da homologação. A mesma parte contratante não pode atribuir o mesmo número a outro tipo de motor ou família de motores.

4.3.

A comunicação da concessão, extensão ou recusa de homologação de um tipo de motor ou família de motores nos termos do presente regulamento deve ser feita às partes no Acordo de 1958 que apliquem o presente regulamento por meio de um formulário conforme ao modelo apresentado no anexo 2 do presente regulamento. Os valores medidos durante o ensaio de homologação também devem ser indicados.

4.4.

Nos motores conformes a tipos ou famílias de motores homologados nos termos do presente regulamento, deve ser afixada de forma bem visível, num local facilmente acessível, uma marca de homologação internacional constituída por:

4.4.1.

Um círculo envolvendo a letra «E», seguida do número distintivo do país que concedeu a homologação (2);

4.4.2.

O número do presente regulamento, seguido da letra «R», de um travessão e do número de homologação, à direita do círculo previsto no ponto 4.4.1.

4.4.3.

Um símbolo adicional consistindo em duas letras, a primeira das quais é uma letra de D a R, que indica o nível de emissões (ponto 5.2.1) de acordo com o qual o motor ou a família de motores foi homologado, a segunda é a letra A, se a família de motores for certificada para funcionamento com velocidade variável, ou a letra B, se a família de motores for certificada para funcionamento com velocidade constante.

4.5.

Se o motor for conforme a um tipo ou família homologado nos termos de um ou mais dos regulamentos anexados ao Acordo no país que concedeu a homologação nos termos do presente regulamento, o símbolo prescrito não tem de ser repetido; neste caso, os números de regulamento e de homologação e os símbolos adicionais de todos os regulamentos ao abrigo dos quais a homologação é concedida em aplicação do presente regulamento devem ser dispostos em colunas situadas à direita do símbolo previsto no ponto 4.4.2.

4.6.

A marca de homologação deve ser colocada sobre a chapa de identificação afixada pelo fabricante ao tipo homologado, ou na sua proximidade.

4.7.

O anexo 3 do presente regulamento inclui exemplos de disposições de marcas de homologação.

4.8.

Para além da marca de homologação, o motor homologado como unidade técnica deve ostentar:

4.8.1.

A marca registada ou a designação comercial do fabricante do motor;

4.8.2.

O código do fabricante do motor;

4.9.

Estas marcas devem ser claramente legíveis e indeléveis.

5.   ESPECIFICAÇÕES E ENSAIOS

5.1.   Generalidades

Os componentes suscetíveis de afetar a emissão de gases e de partículas poluentes devem ser concebidos, construídos e montados de modo a permitir que o motor, em utilização normal, e apesar das vibrações a que possa estar sujeito, cumpra o disposto no presente regulamento.

5.1.1.   As medidas técnicas tomadas pelo fabricante devem ser de modo a assegurar que as emissões acima mencionadas sejam efetivamente limitadas, em conformidade com o presente regulamento, durante a vida normal do motor e em condições normais de utilização. Presume-se que essas disposições são satisfeitas:

a)

Se for observado o disposto nos pontos 5.2.1 e 7.2.2.1, respetivamente, e

b)

Se, além disso, no caso dos motores das gamas de potências L e superiores, for observado o disposto no ponto 5.3.

5.1.2.   Para os motores das gamas de potências H ou superiores, o fabricante deve provar a durabilidade do motor e do dispositivo de pós-tratamento, se aplicável, em conformidade com o anexo 8.

5.1.3.   É admissível a substituição sistemática dos componentes relacionados com as emissões após um determinado tempo de funcionamento do motor. Quaisquer ajustamentos, reparações, desmontagens, limpezas ou substituições de componentes ou sistemas do motor, efetuados numa base periódica para evitar um eventual disfuncionamento do motor, apenas podem ser efetuados na medida do tecnologicamente necessário para assegurar o correto funcionamento do sistema de controlo das emissões. Por conseguinte, os requisitos de manutenção programada devem ser incluídos no manual do cliente e ser aprovados antes de ser concedida a homologação. Para os motores das gamas de potências L e superiores, deve ser incluída informação complementar de acordo com os requisitos do ponto 5.3.3.

5.1.4.   As partes do manual relativas à manutenção/substituição do(s) dispositivos(s) de pós-tratamento devem ser incluídas na ficha de informações em conformidade com os apêndices do anexo 1A do presente regulamento.

5.2.   Especificações relativas às emissões de poluentes

Os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos através dos métodos descritos no anexo 4A, para as gamas de potências até P, e no anexo 4B, para as gamas de potência Q e R. A pedido do fabricante e com o acordo da entidade homologadora, os métodos descritos no anexo 4B podem ser utilizados para as gamas de potência até P.

5.2.1.   Os valores das emissões de monóxido de carbono, de hidrocarbonetos, de óxidos de azoto e de partículas obtidos não devem exceder os valores indicados no quadro a seguir:

Gama de potência

Potência útil

(P)

(kW)

Monóxido de carbono

(CO)

(g/kWh)

Hidrocarbonetos

(HC)

(g/kWh)

Óxidos de azoto

(NOx)

(g/kWh)

Partículas

(PM)

(g/kWh)

E

130 ≤ P ≤ 560

3,5

1,0

6,0

0,2

F

75 ≤ P < 130

5,0

1,0

6,0

0,3

G

37 ≤ P < 75

5,0

1,3

7,0

0,4

D

18 ≤ P < 37

5,5

1,5

8,0

0,8

 

Potência útil

(P)

(kW)

Monóxido de carbono

(CO)

(g/kWh)

Soma dos hidrocarbonetos e dos óxidos de azoto

(HC + NOx)

(g/kWh)

 

Partículas

(PM)

(g/kWh)

H

130 ≤ P ≤ 560

3,5

4,0

 

0,2

I

75 ≤ P < 130

5,0

4,0

 

0,3

J

37 ≤ P < 75

5,0

4,7

 

0,4

K

19 ≤ P < 37

5,5

7,5

 

0,6

 

Potência útil

(P)

(kW)

Monóxido de carbono

(CO)

(g/kWh)

Hidrocarbonetos

(HC)

(g/kWh)

Óxidos de azoto

(NOx)

(g/kWh)

Partículas

(PM)

(g/kWh)

L

130 ≤ P ≤ 560

3,5

0,19

2,0

0,025

M

75 ≤ P < 130

5,0

0,19

3,3

0,025

N

56 ≤ P < 75

5,0

0,19

3,3

0,025

 

 

 

Soma dos hidrocarbonetos e dos óxidos de azoto

(HC + NOx)

(g/kWh)

 

P

37 ≤ P < 56

5,0

4,7

0,025

 

Potência útil

(P)

(kW)

Monóxido de carbono

(CO)

(g/kWh)

Hidrocarbonetos

(HC)

(g/kWh)

Óxidos de azoto

(NOx)

(g/kWh)

Partículas

(PM)

(g/kWh)

Q

130 ≤ P ≤ 560

3,5

0,19

0,4

0,025

R

56 ≤ P < 130

5,0

0,19

0,4

0,025

Os valores-limite para as gamas de potência H a R devem incluir os fatores de deterioração calculados em conformidade com o anexo 8.

5.2.2.   Se, em conformidade o anexo 1B, uma família de motores abranger mais do que uma gama de potências, os valores das emissões do motor precursor (homologação) e de todos os tipos de motores da mesma família (conformidade da produção) devem cumprir os requisitos mais estritos da gama de potência mais elevada.

5.2.3.   Além disso, aplicam-se os seguintes requisitos:

a)

Requisitos de durabilidade tal como estabelecidos no anexo 8 do presente regulamento;

b)

Disposições sobre a zona de controlo do motor, tal como estabelecido no ponto 5.3.5 do presente regulamento exclusivamente para os ensaios de motores das gamas de potência Q e R;

c)

Os requisitos em matéria de comunicação do CO2 indicados no apêndice 1 do anexo 10, para os ensaios em conformidade com o anexo 4A, ou o apêndice 2 do anexo 10 do presente regulamento, para os ensaios em conformidade com o anexo 4B do presente regulamento;

d)

Requisitos previstos no ponto 5.3 para os motores controlados eletronicamente das gamas de potência L a R.

5.3.   Requisitos de homologação para as gamas de potências L a R

5.3.1.   O presente ponto é aplicável à homologação dos motores controlados eletronicamente em que se recorre ao controlo eletrónico para determinar a quantidade e o momento da injeção de combustível (a seguir «motor»). O presente ponto é aplicável independentemente da tecnologia aplicada a tais motores para cumprir os valores-limite de emissões previstos no ponto 5.2.1 do presente regulamento.

5.3.2.   Requisitos gerais

5.3.2.1.   Requisitos para a estratégia de base de controlo das emissões

5.3.2.1.1.   A estratégia de base de controlo das emissões, ativada em toda a gama de funcionamento do regime e do binário do motor, é concebida de modo a permitir ao motor cumprir as disposições do presente regulamento.

5.3.2.1.2.   É proibida qualquer estratégia de base de controlo das emissões que possa distinguir entre um funcionamento do motor nas condições de um ensaio de homologação normalizado e outras condições de funcionamento e reduzir subsequentemente o nível de controlo das emissões quando o motor não funcione em condições substancialmente incluídas no procedimento de homologação.

5.3.2.2.   Requisitos para estratégias auxiliares de controlo das emissões

5.3.2.2.1.   Pode-se utilizar uma estratégia auxiliar de controlo das emissões para um motor ou uma máquina móvel não rodoviária, desde que a estratégia auxiliar de controlo das emissões, quando ativada, altere a estratégia de base de controlo das emissões em resposta a um conjunto específico de condições ambientes e/ou de funcionamento, mas não reduza permanentemente a eficácia do sistema de controlo das emissões.

a)

Quando a estratégia auxiliar de controlo das emissões é ativada durante o ensaio de homologação, não são aplicáveis os pontos 5.3.2.2.2 e 5.3.2.2.3.

b)

Quando a estratégia auxiliar de controlo das emissões não é ativada durante o ensaio de homologação, deve demonstrar-se que a estratégia auxiliar de controlo das emissões se mantém ativa apenas enquanto for necessário para os fins identificados no ponto 5.3.2.2.3.

5.3.2.2.2.   As condições de controlo aplicáveis às gamas de potência L a P e Q a R são as seguintes:

a)

Condições de controlo aplicáveis às gamas de potência L a P:

i)

Altitude não superior a 1 000 metros (ou pressão atmosférica equivalente de 90 kPa),

ii)

Temperatura ambiente compreendida entre 275 K e 303 K (2 °C a 30 °C);

iii)

Temperatura do fluido de arrefecimento do motor superior a 343 K (70 °C).

Se a estratégia auxiliar de controlo das emissões for ativada quando o motor se encontrar a funcionar nas condições de controlo enumeradas nas subalíneas i), ii) e iii), a estratégia só deve ser ativada excecionalmente;

b)

Condições de controlo aplicáveis às gamas de potência Q a R:

i)

Pressão atmosférica superior ou igual a 82,5 kPa;

ii)

Temperatura ambiente dentro do seguinte intervalo:

—

Igual ou superior a 266 K (-7 °C);

—

Inferior ou igual à temperatura determinada pela equação seguinte à pressão atmosférica especificada: Formula, em que: Tc é a temperatura do ar ambiente calculada, em K, e Pb é a pressão atmosférica, em kPa.

iii)

Temperatura do fluido de arrefecimento do motor superior a 343 K (70 °C).

Se a estratégia auxiliar de controlo das emissões for ativada quando o motor se encontrar a funcionar nas condições de controlo enumeradas nas subalíneas i), ii) e iii), a estratégia só deve ser ativada quando for demonstrado ser necessária para os fins identificados no ponto 5.3.2.2.3 e aprovada pela entidade homologadora;

c)

Funcionamento a baixas temperaturas

Por derrogação dos requisitos da alínea b), pode ser utilizada uma estratégia auxiliar de controlo das emissões num motor equipado com recirculação dos gases de escape (EGR) das gamas de potência Q a R quando a temperatura ambiente for inferior a 275 K (2 °C) e se estiver preenchido um dos seguintes critérios:

i)

 Temperatura do coletor de admissão inferior ou igual à temperatura determinada pela seguinte equação:

Formula

, em que: IMTc é a temperatura calculada do coletor de admissão, em K, e PIM é a pressão absoluta no coletor de admissão, em kPa;

ii)

 Temperatura do fluido de arrefecimento inferior ou igual à temperatura determinada pela seguinte equação:

Formula

, em que: ECTc é a temperatura calculada do fluido de arrefecimento, em K, e PIM é a pressão absoluta no coletor de admissão, em kPa;

5.3.2.2.3.   Uma estratégia auxiliar de controlo das emissões pode ser ativada para os seguintes fins em especial:

a)

Por sinais a bordo, para proteger o motor (incluindo a proteção do dispositivo de tratamento do ar) e/ou a máquina móvel não rodoviária na qual o motor está instalado;

b)

Por razões de segurança operacional;

c)

Para prevenir emissões excessivas durante o arranque a frio, o período de aquecimento ou a paragem;

d)

Se for utilizada para afrouxar o controlo de um poluente regulamentado em condições ambientes ou de funcionamento específicas para manter o controlo sobre todos os outros poluentes regulamentados dentro dos valores-limite de emissão aplicáveis ao motor em questão. O objetivo é compensar fenómenos que ocorrem naturalmente de uma maneira que permita o controlo aceitável de todos os constituintes das emissões.

5.3.2.2.4.   O fabricante deve demonstrar ao serviço técnico aquando do ensaio de homologação que o funcionamento de qualquer estratégia auxiliar de controlo das emissões cumpre o disposto no ponto 5.3.2.2. A demonstração consiste numa avaliação da documentação referida no ponto 5.3.2.3.

5.3.2.2.5.   É proibido fazer funcionar qualquer estratégia auxiliar de controlo das emissões de modo não conforme com o ponto 5.3.2.2.

5.3.2.3.   Requisitos em matéria de documentação

5.3.2.3.1.   Ao apresentar o pedido de homologação ao serviço técnico, o fabricante deve juntar um dossiê de informação que garanta o acesso a todos os elementos de projeto e a todas as estratégias de controlo das emissões e aos meios pelos quais a estratégia auxiliar controla direta ou indiretamente as variáveis de saída. O dossiê de informação deve ser apresentado em duas partes:

a)

O dossiê de homologação, anexado ao pedido de homologação, deve incluir um panorama completo da estratégia de controlo das emissões. Deve demonstrar-se que foram identificados todos os valores de saída permitidos por uma matriz obtida a partir dos intervalos de controlo dos valores de entrada individuais. Estes elementos devem ser anexados ao dossiê de informação em conformidade com o anexo 1A.

b)

Os elementos adicionais, apresentados ao serviço técnico mas não anexados ao pedido de homologação, devem incluir todos os parâmetros modificados por qualquer estratégia auxiliar de controlo das emissões e pelas condições-limite em que esta estratégia funciona e em especial:

i)

Uma descrição da lógica de controlo e das estratégias de regulação e dos pontos de comutação, durante todos os modos de funcionamento para o sistema de alimentação e outros sistemas essenciais, resultando no controlo eficaz das emissões (sistema de recirculação dos gases de escape (EGR) ou dosagem do reagente, por exemplo);

ii)

Uma justificação para a utilização de qualquer estratégia auxiliar de controlo das emissões aplicada ao motor, acompanhada de elementos e dados de ensaio, que demonstre o efeito sobre as emissões de escape. Esta justificação pode ser baseada em dados de ensaio, numa análise técnica bem fundamentada, ou numa combinação de ambos;

iii)

Uma descrição pormenorizada dos algoritmos ou dos sensores (se aplicável) utilizados para identificar, analisar ou diagnosticar o funcionamento incorreto do sistema de controlo dos NOx;

iv)

A tolerância utilizada para cumprir os requisitos do ponto 5.3.3.7.2, independentemente dos meios utilizados.

5.3.2.3.2.   Os elementos adicionais referidos na alínea b) do ponto 5.3.2.3.1 são tratados como estritamente confidenciais. Devem ser disponibilizados à entidade homologadora a pedido desta. A entidade homologadora trata estes elementos como confidenciais.

5.3.3.   Requisitos em matéria de medidas de controlo dos NOx para os motores das gamas de potência L a P

5.3. 3.1.   O fabricante deve facultar informação que descreva integralmente as características de funcionamento das medidas de controlo dos NOx usando para o efeito os documentos previstos no ponto 2 do apêndice 1 e no ponto 2 do apêndice 3 do anexo 1A.

5.3.3.2.   Se o sistema de controlo das emissões exigir um reagente, as características desse reagente, incluindo o tipo de reagente, informação sobre a concentração quando o reagente está em solução, temperaturas de funcionamento e referência às normas internacionais relativas à composição e à qualidade, devem ser especificadas pelo fabricante no ponto 2.2.1.13 do apêndice 1 e no ponto 3.2.1.13 do apêndice 3 do anexo 1A.

5.3.3.3.   A estratégia de controlo das emissões do motor deve estar operacional em todas as condições ambientais que se encontram normalmente no território das partes contratantes, nomeadamente a baixas temperaturas ambientes.

5.3.3.4.   O fabricante deve demonstrar, em caso de utilização de um reagente, que a emissão de amoníaco não excede um valor médio de 25 ppm durante o ciclo de ensaio aplicável do procedimento de homologação.

5.3.3.5.   Se existirem reservatórios de reagente separados instalados numa máquina móvel não rodoviária ou a ela ligados, devem ser incluídos os meios para colher uma amostra de reagente dos reservatórios. O ponto de colheita deve ser de fácil acesso, sem que seja necessário uma ferramenta ou um dispositivo especial.

5.3.3.6.   Requisitos de utilização e manutenção

5.3.3.6.1.   Em conformidade com o ponto 5.1.3, a homologação está subordinada ao fornecimento a cada operador das máquinas móveis não rodoviárias instruções escritas compreendendo a seguinte informação:

a)

Advertências pormenorizadas, explicando os possíveis problemas de funcionamento decorrentes da operação, utilização ou manutenção incorretas do motor instalado, acompanhadas das respetivas medidas corretoras;

b)

Advertências pormenorizadas sobre a utilização incorreta da máquina suscetível de provocar disfuncionamentos do motor, acompanhadas das respetivas medidas corretoras;

c)

Informação sobre a utilização correta do reagente, acompanhada de instruções sobre a recarga do reagente entre as operações de manutenção periódicas normais;

d)

Uma advertência clara de que o certificado de homologação, emitido para o tipo de motor em causa, só é válido quando estão reunidas todas as condições seguintes:

i)

O motor funciona, é utilizado e mantido de acordo com as instruções fornecidas,

ii)

Foram tomadas medidas imediatas para corrigir o funcionamento, a utilização ou a manutenção incorretos em conformidade com as medidas corretoras indicadas pelas advertências referidas nas alíneas a) e b);

iii)

Não ocorreu qualquer utilização incorreta deliberada do motor, em especial a desativação ou a falta de manutenção de um sistema EGR ou de dosagem de reagente.

As instruções devem ser redigidas de forma clara e não técnica utilizando os mesmos termos utilizados no manual de utilização da máquina móvel não rodoviária ou do motor.

5.3.3.7.   Controlo do reagente (se aplicável)

5.3.3.7.1.   Em conformidade com o ponto 6.1, a homologação está subordinada ao fornecimento de indicadores ou outros meios adequados, de acordo com a configuração das máquinas móveis não rodoviárias, para informar o operador do seguinte:

a)

Quantidade de reagente restante no reservatório de armazenamento de reagente e, através de um sinal específico adicional, quando o volume do reagente restante é inferior a 10 % da capacidade total do reservatório;

b)

Quando o reservatório de reagente fica vazio, ou quase vazio;

c)

Quando o reagente no reservatório não cumpre as características declaradas e registadas no ponto 2.2.1.13 do apêndice 1 e no ponto 2.2.1.13 do apêndice 3 do anexo 1A, de acordo com os meios de avaliação instalados;

d)

Quando a atividade de dosagem do reagente é interrompida, nos casos em que a ação não é executada pela UCE do motor ou pelo dispositivo de regulação da dosagem, em reação às condições de funcionamento do motor em que a dosagem não é exigida, desde que estas condições de funcionamento tenham sido comunicadas à entidade homologadora.

5.3.3.7.2.   À discrição do fabricante, os requisitos em matéria de conformidade do reagente com as características declaradas, e a tolerância às emissões de NOx que lhe está associada, devem ser satisfeitos por um dos seguintes meios:

a)

Meios diretos, como a utilização de um sensor da qualidade do reagente.

b)

Meios indiretos, como a utilização de um sensor de NOx no escape para avaliar a eficácia do reagente.

c)

Quaisquer outros meios, desde que a sua eficácia seja pelo menos igual à que resulta da utilização dos meios indicados em a) ou b) e os requisitos principais do presente ponto sejam respeitados.

5.3.4.   Requisitos em matéria de medidas de controlo dos NOx para os motores das gamas de potência Q a R

5.3.4.1.   O fabricante deve facultar informação que descreva integralmente as características de funcionamento das medidas de controlo dos NOx usando para o efeito os documentos previstos no ponto 2 do apêndice 1 e no ponto 2 do apêndice 3 do anexo 1A.

5.3.4.2.   A estratégia de controlo das emissões do motor deve estar operacional em todas as condições ambientais que se encontram normalmente no território das partes contratantes, nomeadamente a baixas temperaturas ambientes. Este requisito não está restringido às condições em que deve ser utilizada uma estratégia de base para o controlo das emissões como especificado no ponto 5.3.2.2.2.

5.3.4.3.   Quando é utilizado um reagente, o fabricante deve demonstrar que a emissão de amoníaco durante o ciclo de ensaio a quente NRTC ou NRSC do procedimento de homologação não excede um valor médio de 10 ppm.

5.3.4.4.   Se existirem reservatórios de reagente instalados numa máquina móvel não rodoviária ou a ela ligados, devem ser incluídos os meios para colher uma amostra do reagente dos reservatórios. O ponto de colheita deve ser de fácil acesso, sem que seja necessário uma ferramenta ou um dispositivo especial.

5.3.4.5.   Em conformidade com o ponto 6.1, a homologação está subordinada ao fornecimento da seguinte informação:

a)

Fornecimento de instruções escritas a cada operador das máquinas móveis não rodoviárias, tal como especificado no anexo 9 do presente regulamento.

b)

Fornecimento ao OEM dos documentos de instalação do motor, incluindo do sistema de controlo das emissões que faz parte do tipo de motor homologado;

c)

Fornecimento ao OEM das instruções para um sistema de aviso do operador, de um sistema de persuasão e (se aplicável) da proteção contra o congelamento do reagente;

d)

A aplicação do disposto no anexo 9 do presente regulamento no tocante às instruções para o operador, documentos de instalação, sistema de aviso do operador, sistema de persuasão e proteção contra o congelamento do reagente.

5.3.5.   Zona de controlo para as gamas de potências Q a R

Para os motores de gamas de potência Q a R, as amostras de emissões recolhidas dentro da zona de controlo definida no ponto 5.3.5 não devem ultrapassar em mais de 100 % os valores-limite das emissões previstas no ponto 5.2.1 do presente regulamento.

5.3.5.1.   Requisitos de demonstração

O serviço técnico seleciona aleatoriamente para ensaio até três pontos de carga e de velocidade dentro da zona de controlo. O serviço técnico determina igualmente uma ordem aleatória para os pontos de ensaio. O ensaio é executado em conformidade com os requisitos principais do NRSC, mas cada ponto de ensaio é avaliado separadamente. Cada ponto de ensaio deve cumprir os valores-limite definidos no ponto 5.3.5.

5.3.5.2.   Requisitos de ensaio

O ensaio deve ser realizado do seguinte modo:

a)

O ensaio deve ser efetuado logo após os ciclos de ensaio com modos discretos descritos nas alíneas a) a e) do ponto 7.8.1.2 do anexo 4B do presente regulamento, mas antes dos procedimentos pós-ensaio descritos na alínea f) ou, em alternativa, após o ciclo de ensaio com rampas de transição (RMC) descritos nas alíneas a) a d) do ponto 7.8.2.2 do anexo 4B do presente regulamento, mas antes dos procedimentos pós-ensaio previstos na alínea e), conforme for aplicável;

b)

Os ensaios devem ser efetuados, tal como previsto nas alíneas b) a e) do ponto 7.8.1.2 do anexo 4B do presente regulamento, utilizando o método dos filtros múltiplos (um filtro para cada ponto de ensaio) para cada um dos três pontos de ensaio escolhidos;

c)

Calcula-se um valor de emissão específico (em g/kWh) para cada ponto de ensaio;

d)

Os valores das emissões podem ser calculados em base molar, em conformidade com o apêndice A.7, ou em termos de massa, em conformidade com o apêndice A.8 do anexo 4B, mas devem ser coerentes com o método utilizado para o ensaio com modos discretos ou o ensaio RMC;

e)

Para o cálculo de valores acumulados dos gases, Nmode deve ser 1 e deve ser utilizado um fator de ponderação de 1;

f)

Para os cálculos de partículas, deve utilizar-se o método dos filtros múltiplos e, para os cálculos de valores acumulados, Nmode deve ser 1 e deve ser utilizado um fator de ponderação de 1.

5.3.5.3.   Requisitos da zona de controlo

5.3.5.3.1.   Zona de controlo do motor

A zona de controlo (ver figura 2) é definida do seguinte modo:

gama de velocidades: velocidade A a velocidade alta;

em que:

Formula.

Para velocidade alta e velocidade baixa utilizam-se as definições dadas no anexo 4B do presente regulamento.

Se a velocidade do motor A medida estiver a ± 3 % da velocidade do motor declarada pelo fabricante, utilizam-se as velocidades declaradas do motor. Se a tolerância for excedida em relação a qualquer uma das velocidades de ensaio, utilizam-se as velocidades do motor medidas.

5.3.5.3.2.   Excluem-se do ensaio as condições de funcionamento seguintes:

a)

pontos abaixo de 30 % do binário máximo;

b)

pontos abaixo de 30 % da potência máxima.

O fabricante pode solicitar que o serviço técnico exclua certos pontos de funcionamento da zona de controlo definida nos pontos 5.5.1 e 5.5.2 durante a certificação/homologação. O serviço técnico pode conceder esta derrogação, se o fabricante demonstrar que o motor nunca pode funcionar em tais pontos, quando for utilizado em qualquer combinação de máquinas.

Figura 2

Zona de controlo

Image

5.3.6.   Verificação das emissões de gases do cárter dos motores das gamas de potência Q a R

5.3.6.1.   As emissões do cárter não devem ser descarregadas diretamente para a atmosfera ambiente, com a exceção mencionada no ponto 5.3.6.3.

5.3.6.2.   Os motores podem descarregar as emissões do cárter nos gases do escape a montante de um sistema de pós-tratamento durante todo o funcionamento.

5.3.6.3.   Os motores equipados com turbocompressores, bombas, insufladores ou compressores de sobrealimentação para admissão de ar podem descarregar emissões do cárter para a atmosfera ambiente. Neste caso, as emissões do cárter são acrescentadas às emissões dos gases de escape (física ou matematicamente) durante todos os ensaios de emissões em conformidade com o ponto 6.10 do anexo 4B do presente regulamento.

5.4.   Seleção da categoria de potência dos motores

5.4.1.   Para efeitos do estabelecimento da conformidade dos motores de velocidade variável definidos nos pontos 1.1 e 1.2 do presente regulamento com os limites de emissão indicados no ponto 5.2.1 do presente regulamento, os referidos motores devem ser afetados a gamas de potência com base no valor mais elevado da potência útil, medida em conformidade com o ponto 2.1.49 do presente regulamento.

5.4.2.   Para outros tipos de motor, utiliza-se a potência útil nominal.

6.   INSTALAÇÃO NO VEÍCULO

6.1.

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

6.1.1.

A depressão na admissão não deve exceder a especificada para o motor homologado de acordo com o apêndice 1 ou 3 do anexo 1A do presente regulamento, consoante o que for aplicável.

6.1.2.

A contrapressão de escape não deve exceder a especificada para o motor homologado em conformidade com o anexo 1A, apêndice 1 ou 3, do presente regulamento, consoante o que for aplicável.

6.1.3.

O operador deve ser informado sobre o controlo do reagente tal como previsto no ponto 5.3.3.7.1 ou no anexo 9 do presente regulamento, se for caso disso.

6.1.4.

Devem ser disponibilizados ao fabricante do equipamento de origem os documentos e as instruções de instalação como definido no ponto 5.3.4.5, se for caso disso.

7.   CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO

7.1.

Os procedimentos de conformidade da produção devem cumprir o disposto no apêndice 2 do Acordo (E/ECE/324-E/ECE/TRANS/505/Rev.2), em conjunto com os seguintes requisitos:

7.2.

A autoridade competente que concedeu a homologação pode verificar em qualquer altura os métodos de controlo da conformidade aplicáveis a cada unidade da produção.

7.2.1.

Devem ser apresentados ao inspetor visitante, em cada inspeção, os documentos relativos aos ensaios e os registos da avaliação da produção.

7.2.2.

Quando o nível da qualidade parecer insatisfatório ou quando parecer ser necessário verificar a validade dos dados apresentados em aplicação do disposto no ponto 5.2, adota-se o seguinte procedimento:

7.2.2.1.

Retira-se um motor da série e submete-se esse motor ao ensaio descrito no anexo 4A ou no anexo 4B, em conformidade com o ponto 5.2. Os valores das emissões de monóxido de carbono, de hidrocarbonetos, de óxidos de azoto e de partículas obtidos não devem exceder os valores indicados no quadro do ponto 5.2.1, sem prejuízo dos requisitos do ponto 5.2.2.

7.2.2.2.

 Se o motor retirado da série não satisfizer os requisitos do ponto 7.2.2.1, o fabricante pode solicitar que se efetuem medições numa amostra de motores com a mesma especificação retirada da série e que inclua o motor inicialmente retirado. O fabricante estabelece o tamanho n da amostra, com o acordo do serviço técnico. Todos os motores, com exceção do inicialmente retirado, são sujeitos a um ensaio. Determina-se então, a média aritmética

Formula

dos resultados obtidos com a amostra no que respeita a cada poluente. Considera-se que a produção da série está conforme caso seja satisfeita a seguinte condição:Formula

em que:

Formula

em que:

 

x em que x é qualquer um dos resultados individuais obtidos com a amostra n;

 

l é o valor-limite estabelecido no ponto 5.2.1 para cada poluente considerado;

 

k é um fator estatístico dependente de n e dado no quadro a seguir:

n

2

3

4

5

6

7

8

9

10

k

0,973

0,613

0,489

0,421

0,376

0,342

0,317

0,296

0,279

n

11

12

13

14

15

16

17

18

19

k

0,265

0,253

0,242

0,233

0,224

0,216

0,210

0,203

0,198

se n ≥ 20, Formula

7.2.3.

O serviço técnico responsável pela verificação da conformidade da produção deve efetuar os ensaios em motores que tenham sido parcial ou totalmente rodados, de acordo com as especificações do fabricante.

7.2.4.

A frequência normal das inspeções autorizada pela entidade homologadora é de uma por ano. Se os requisitos do ponto 7.2.2.1 não forem cumpridos, a entidade homologadora deve assegurar que sejam tomadas todas as medidas necessárias para restabelecer a conformidade da produção tão rapidamente quanto possível.

8.   SANÇÕES PELA NÃO-CONFORMIDADE DA PRODUÇÃO

8.1.

A homologação concedida a um tipo de motor ou a uma família de motores nos termos do presente regulamento pode ser revogada se os requisitos enunciados no ponto 7.2 não forem cumpridos ou se o(s) motor(es) não for(em) aprovado(s) nos ensaios previstos no ponto 7.2.2.1.

8.2.

Se uma parte contratante no Acordo que aplique o presente regulamento revogar uma homologação previamente concedida, deve notificar imediatamente desse facto as restantes partes contratantes que apliquem o presente regulamento, por meio de um formulário de comunicação conforme ao modelo constante do anexo 2 do presente regulamento.

9.   MODIFICAÇÕES DE UM TIPO HOMOLOGADO E EXTENSÃO DA HOMOLOGAÇÃO

9.1.

Qualquer modificação do tipo ou família homologado deve ser notificada à entidade homologadora que o homologou. Essa entidade homologadora pode então:

9.1.1.

Considerar que as modificações introduzidas não são suscetíveis de ter efeitos adversos apreciáveis e que o tipo modificado ainda cumpre as prescrições; ou

9.1.2.

Exigir um novo relatório de ensaio ao serviço técnico responsável pelos ensaios.

9.2.

A confirmação ou a recusa de homologação, com especificação das alterações ocorridas, deve ser comunicada através do procedimento previsto às partes no Acordo que apliquem o presente regulamento.

9.3.

A entidade competente que emite a extensão da homologação atribui um número de série a essa extensão e informa desse facto as restantes partes contratantes no Acordo de 1958 que apliquem o presente regulamento através de um formulário de comunicação conforme ao modelo apresentado no anexo 2 do presente regulamento.

10.   CESSAÇÃO DEFINITIVA DA PRODUÇÃO

Se o titular da homologação cessar definitivamente o fabrico de um tipo ou família homologado nos termos do presente regulamento, deve desse facto informar a autoridade que concedeu a homologação. Ao receber a comunicação relevante, a referida entidade deve informar desse facto as restantes partes no Acordo que apliquem o presente regulamento por meio de um formulário de comunicação conforme ao modelo constante do anexo 2 do presente regulamento.

11.   DISPOSIÇÕES TRANSITÓRIAS

11.1.

A contar da data oficial da entrada em vigor da série 02 de alterações, nenhuma parte contratante que aplique o presente regulamento pode recusar a concessão da homologação nos termos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.2.

A partir da data de entrada em vigor da série 02 de alterações, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável das gamas de potência H, I, J e K que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.3.

A partir da data de entrada em vigor da série 02 de alterações, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável das gamas de potência H, I, J e K que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.4.

A partir de 1 de janeiro de 2010, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade constante das gamas de potência H, I, e K que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.5.

A partir de 1 de janeiro de 2011, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade constante da gama de potência J que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.6.

A partir de 1 de janeiro de 2011, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade constante das gamas de potência H, I e K que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.7.

A partir de 1 de janeiro de 2012, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade constante da gama de potência J que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 02 de alterações.

11.8.

Por derrogação ao disposto nos pontos 11.3, 11.6 e 11.7, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem prorrogar todas as datas referidas nos pontos anteriores por dois anos no que se refere aos motores com data de produção anterior às referidas datas.

11.9.

Por derrogação ao disposto nos pontos 11.3, 11.6 e 11.7, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem continuar a autorizar a colocação no mercado de motores homologados com base numa norma técnica anterior, desde que os motores se destinem a servir de peça de substituição para montagem em veículos em uso, e que não seja tecnicamente possível os motores em questão cumprirem os novos requisitos da série 02 de alterações.

11.10.

A partir da data oficial da entrada em vigor da série 03 de alterações, nenhuma parte contratante que aplique o presente regulamento pode recusar a concessão da homologação nos termos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.11.

A partir da data de entrada em vigor da série 03 de alterações, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável das gamas de potência L, M, N e P que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.12.

A partir de 1 de janeiro de 2013, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência Q que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.13.

A partir de 1 de outubro de 2013, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência R que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.14.

A partir da data de entrada em vigor da série 03 de alterações, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável das gamas de potência L, M, N e P que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.15.

A partir de 1 de janeiro de 2014, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência Q que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.16.

A partir de 1 de outubro de 2014, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência R que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.17.

Por derrogação ao disposto nos pontos 11.14 a 11.16 as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem prorrogar todas as datas referidas nos pontos anteriores por dois anos no que se refere aos motores com data de produção anterior às referidas datas.

11.18.

Por derrogação ao disposto nos pontos 11.14, 11.15 e 11.16, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem continuar a autorizar a colocação no mercado de motores homologados com base numa norma técnica anterior, desde que os motores se destinem a servir de peça de substituição para montagem em veículos em uso, e que não seja tecnicamente possível os motores em questão cumprirem os novos requisitos da série 03 de alterações.

11.19.

Por derrogação ao disposto nos pontos 11.11 a 11.16, as seguintes cláusulas transitórias adicionais 11.20 a 11.29 são aplicáveis aos veículos da categoria T com as seguintes características específicas:

a)

Tratores cuja velocidade máxima por construção não é superior a 40 km/h, cuja via mínima é inferior a 1 150 mm, cuja massa sem carga em ordem de marcha é superior a 600 kg e cuja distância ao solo é inferior ou igual a 600 mm; todavia, se o valor do quociente entre a altura do centro de gravidade do trator (3) (medida em relação ao solo) e a média das vias mínimas de cada eixo for superior a 0,90, a velocidade máxima por construção é limitada a 30 km/h;

b)

Tratores concebidos para trabalhar em culturas altas em linha, como a vinha. Caracterizam-se por um quadro (ou uma parte do quadro) sobrelevado, de molde a que possam circular paralelamente às linhas de cultura com as rodas da esquerda e da direita de um e de outro lado de uma ou de várias linhas. Destinam-se a suportar ou a acionar alfaias que podem estar colocadas à frente, entre os eixos, atrás ou sobre uma plataforma. Quando o trator estiver em posição de trabalho, a perpendicular da distância ao solo em relação às linhas de cultura é superior a 1 000 mm. Se o valor do quociente entre a altura do centro de gravidade do trator (3) (medida em relação ao solo e utilizando pneus que constituam o equipamento normal) e a média das vias mínimas do conjunto dos eixos for superior a 0,90, a velocidade máxima por construção não deve ultrapassar 30 km/h;

11.20.

A partir de 1 de janeiro de 2013, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência L destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.21.

A partir de 1 de janeiro de 2014, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável das gamas de potência M e N destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.22.

A partir de 1 de janeiro de 2015, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência P destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.23.

A partir de 1 de janeiro de 2016, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência Q destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.24.

A partir de 1 de outubro de 2016, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a concessão de homologações a motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência R destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.25.

A partir de 1 de janeiro de 2014, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência L destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.26.

A partir de 1 de janeiro de 2015, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável das gamas de potência M e N destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.27.

A partir de 1 de janeiro de 2016, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência P destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.28.

A partir de 1 de janeiro de 2017, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência Q destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.29.

A partir de 1 de outubro de 2017, as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem recusar a colocação no mercado de motores, ou famílias de motores, de velocidade variável da gama de potência R destinados a ser instalados em veículos definidos no ponto 11.19, que não cumpram os requisitos do presente regulamento, com a redação que lhe foi dada pela série 03 de alterações.

11.30.

Por derrogação ao disposto nos pontos 11.25 a 11.29 as partes contratantes que apliquem o presente regulamento podem prorrogar todas as datas referidas nos pontos anteriores por dois anos no que se refere aos motores com data de produção anterior às referidas datas.

12.   DESIGNAÇÕES E ENDEREÇOS DOS SERVIÇOS TÉCNICOS RESPONSÁVEIS PELA REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS DE HOMOLOGAÇÃO E DAS ENTIDADES HOMOLOGADORAS

As partes contratantes no Acordo de 1958 que aplicam o presente regulamento comunicam ao Secretariado das Nações Unidas as designações e os endereços dos serviços técnicos responsáveis pela realização dos ensaios de homologação, bem como das entidades homologadoras que concedem as homologações e às quais devem ser enviados os formulários que certifiquem a concessão, a extensão, a recusa ou a revogação da homologação emitidos noutros países.

(1)  Tal como definido na Resolução consolidada sobre a construção de veículos (RE3), documento ECE/TRANS/WP.29/78/rev.2, ponto 2) — www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html

(2)  Os números distintivos das partes contratantes no Acordo de 1958 são reproduzidos no anexo 3 da Resolução consolidada sobre a construção de veículos (RE3), documento ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.2/Amend.1 - www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html.

(3)  Centro de gravidade do trator em conformidade com a norma ISO 789-6: 1982.

ANEXO 1A

Ficha de informações n.o … relativa à homologação no que diz respeito às medidas contra a emissão de gases e de partículas poluentes pelos motores de combustão interna a instalar em máquinas móveis não rodoviárias

Motor precursor/tipo de motor (1): …

1.   Generalidades

1.1.

Marca (firma): …

1.2.

Tipo e designação comercial do motor precursor e (se aplicável) da família de motores: …

1.3.

Código do tipo aposto pelo fabricante no(s) motor(es): …

1.4.

Especificação das máquinas a propulsionar pelo motor (2): …

1.5.

Nome e endereço do fabricante: …

Nome e endereço do eventual mandatário do fabricante: …

1.6.

Localização, código e método de aposição do número de identificação do motor: …

1.7.

Localização e método de aposição da marca de homologação: …

1.8.

Endereço(s) da(s) instalação(ões) de montagem: …

Anexos:

1.1.

Características essenciais do(s) motor(es) (precursor(es)) (ver apêndice 1)

1.2.

Características essenciais da família de motores (ver apêndice 2)

1.3.

Características essenciais dos tipos de motores dentro da família (ver apêndice 3)

2.   Características das partes da máquina móvel relacionadas com o motor (se aplicável)

3.   Fotografias do motor precursor

4.   Lista de outros eventuais anexos

Data, processo

(1)  Riscar o que não se aplica.

(2)  Indicar a tolerância.

Apêndice 1

Características essenciais do motor (precursor)

1.   Descrição do motor

1.1.   Fabricante:…

1.2.   Código do fabricante do motor:…

1.3.   Ciclo: quatro tempos/dois tempos (1)

1.4.   Diâmetro: … mm

1.5.   Curso: … mm

1.6.   Número e disposição dos cilindros:…

1.7.   Cilindrada: … cm3

1.8.   Velocidade nominal:…

1.9.   Velocidade de binário máximo:…

1.10.   Taxa de compressão volumétrica (2):…

1.11.   Descrição do sistema de combustão:…

1.12.   Desenho(s) da câmara de combustão e face superior do êmbolo:…

1.13.   Secção transversal mínima das janelas de admissão e de escape:…

1.14.   Sistema de arrefecimento

1.14.1.   Líquido

1.14.1.1.   Natureza do líquido…

1.14.1.2.   Bomba(s) de circulação: sim/não (1)

1.14.1.3.   Características ou marca(s) e tipo(s) (se aplicável):…

1.14.1.4.   Relação(ões) de transmissão (se aplicável):…

1.14.2.   Ar

1.14.2.1.   Insuflador: sim/não (1)

1.14.2.2.   Características ou marca(s) e tipo(s) (se aplicável):…

1.14.2.3.   Relação(ões) de transmissão (se aplicável):…

1.15.   Temperatura admitida pelo fabricante

1.15.1.   Arrefecimento por líquido: Temperatura máxima à saída: … K

1.15.2.   Arrefecimento por ar: Ponto de referência:…

Temperatura máxima no ponto de referência: … K

1.15.3.   Temperatura máxima do ar de sobrealimentação à saída do permutador de calor (se aplicável): … K

1.15.4.   Temperatura máxima dos gases de escape no ponto do(s) tubo(s) de escape adjacente à(s) flange(s) exterior(es) do(s) coletor(es) de escape: … K

1.15.5.   Temperatura do combustível: … mín: K

…máx. K

1.15.6.   Temperatura do lubrificante: … mín: K

…máx. K

1.16.   Sobrealimentador: sim/não (1)

1.16.1.   Marca:…

1.16.2.   Tipo:…

1.16.3.   Descrição do sistema (por exemplo, pressão máxima de sobrealimentação, válvula de descarga, se aplicável):…

1.16.4.   Permutador de calor: sim/não (1)

1.17.   Sistema de admissão: Depressão máxima admissível na admissão à velocidade nominal do motor e a 100 % da carga: … KPa

1.18.   Sistema de escape: Contrapressão máxima admissível no escape à velocidade nominal do motor e a 100 % da carga: … KPa

2.   Medidas adotadas contra a poluição do ar

2.1.   Dispositivo para reciclar os gases do cárter: sim/não (1)

2.2.   Dispositivos antipoluição adicionais (se existirem e não forem abrangidos por outra rubrica)

2.2.1.   Catalisador: sim/não (1)

2.2.1.1.   Marca(s):…

2.2.1.2.   Tipo(s):…

2.2.1.3.   Número de catalisadores e elementos…

2.2.1.4.   Dimensões e volume do(s) catalisador(es):…

2.2.1.5.   Tipo de ação catalítica:…

2.2.1.6.   Carga total de metais preciosos:…

2.2.1.7.   Concentração relativa:…

2.2.1.8.   Substrato (estrutura e material):…

2.2.1.9.   Densidade das células:…

2.2.1.10.   Tipo de alojamento do(s) catalisador(es):…

2.2.1.11.   Localização do(s) catalisador(es) [lugar(es) e distância(s) máxima(s)/mínima(s) do motor]:…

2.2.1.12.   Gama de funcionamento normal (K):…

2.2.1.13.   Reagente consumível (se aplicável):…

2.2.1.13.1.   Tipo e concentração do reagente necessário à ação catalítica:…

2.2.1.13.2.   Gama de temperaturas de funcionamento normal do reagente:…

2.2.1.13.3.   Norma internacional (se aplicável):…

2.2.1.14.   Sensor de NOx: sim/não (1)

2.2.2.   Sensor de oxigénio: sim/não (1)

2.2.2.1.   Marca(s):…

2.2.2.2.   Tipo:…

2.2.2.3.   Localização:…

2.2.3.   Injeção de ar: sim/não (1)

2.2.3.1.   Tipo (ar pulsado, bomba de ar, etc.):…

2.2.4.   EGR: sim/não (1)

2.2.4.1.   Características (arrefecida/não arrefecida, alta pressão/baixa pressão, etc.):…

2.2.5.   Coletor de partículas: sim/não (1)

2.2.5.1.   Dimensões e capacidade do coletor de partículas:…

2.2.5.2.   Tipo e conceção do coletor de partículas:…

2.2.5.3.   Localização [lugar(es) e distância(s) máxima(s)/mínima(s) do motor]:…

2.2.5.4.   Método ou sistema de regeneração, descrição e/ou desenho:…

2.2.5.5.   Gama de temperatura (K) e de pressão (kPa) em funcionamento normal:…

2.2.6.   Outros sistemas: sim/não (1)

2.2.6.1.   Descrição e funcionamento:…

3.   Alimentação de combustível

3.1.   Bomba de alimentação

Pressão (2) ou diagrama característico: … KPa

3.2.   Sistema de injeção

3.2.1.   Bomba

3.2.1.1.   Marca(s):…

3.2.1.2.   Tipo(s):…

3.2.1.3.   Débito : … mm3 por curso (2) ou por ciclo a um regime da bomba de: … min–1 a injeção plena ou diagrama característico.

Mencionar o método utilizado: No motor/no banco de ensaio das bombas (1)

3.2.1.4.   Avanço da injeção

3.2.1.4.1.   Curva do avanço da injeção (2):…

3.2.1.4.2.   Regulação (2):…

3.2.2.   Tubagem da injeção

3.2.2.1.   Comprimento: … mm

3.2.2.2.   Diâmetro interno: … mm

3.2.3.   Injetor(es)

3.2.3.1.   Marca(s):…

3.2.3.2.   Tipo(s):…

3.2.3.3.   Pressão de abertura (2) ou diagrama característico: … KPa

3.2.4.   Regulador

3.2.4.1.   Marca(s):…

3.2.4.2.   Tipo(s):…

3.2.4.3.   Velocidade a que o corte tem início a plena carga (2) :… min–1

3.2.4.4.   Velocidade máxima sem carga (2) :… min–1

3.2.4.5.   Regime de marcha lenta sem carga (2) :… min–1

3.3.   Sistema de arranque a frio

3.3.1.   Marca(s):…

3.3.2.   Tipo(s):…

3.3.3.   Descrição:…

4.   Reservado

5.   Regulação das válvulas

5.1.   Elevação máxima e ângulos de abertura e de fecho em relação aos pontos mortos superiores ou dados equivalentes:.…

5.2.   Gamas de referência e/ou de regulação (1)

5.3.   Sistema variável de regulação das válvulas (se aplicável, e se à admissão e/ou ao escape) (1)

5.3.1.   Tipo: contínuo ou ligado/desligado (1)

5.3.2.   Ângulo de fase da came:…

6.   Reservado

7.   Reservado

(1)  Riscar o que não se aplica.

(2)  Indicar a tolerância.

Apêndice 2

Características essenciais da família de motores

1.   Parâmetros comuns (1)

1.1.

Ciclo de combustão:…

1.2.

Agente de arrefecimento:…

1.3.

Método de aspiração do ar:…

1.4.

Tipo/conceção da câmara de combustão:…

1.5.

Válvulas e condutas – configuração, dimensões e número:…

1.6.

Sistema de combustível:…

1.7.

Sistemas de gestão do motor…

Prova de identidade de acordo com o(s) número(s) do desenho(s):…

1.7.1.

Sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação:…

1.7.2.

Recirculação dos gases de escape (2):…

1.7.3.

Injeção/emulsão de água (2):…

1.7.4.

Injeção de ar (2):…

1.8.

Sistema de pós-tratamento dos gases de escape (3):…

Prova de razão idêntica (ou mais baixa para o motor precursor): capacidade do sistema/débito de combustível por curso de acordo com o(s) número(s) do(s) diagrama(s):.…

2.   Lista da família de motores

2.1.

Nome da família de motores:…

2.2.

Especificação dos motores dentro dessa família:

 

Motor precursor (4)

Motores da família (5)

Tipo de motor

 

 

 

 

 

Número de cilindros

 

 

 

 

 

Velocidade nominal (min–1)

 

 

 

 

 

Débito de combustível por curso (mm3) à potência útil nominal

 

 

 

 

 

Potência útil nominal (kW)

 

 

 

 

 

Velocidade a que se obtém a potência máxima (min–1)

 

 

 

 

 

Potência útil máxima (kW)

 

 

 

 

 

Velocidade a que se obtém o binário máximo (min–1)

 

 

 

 

 

Débito de combustível por curso (mm3) ao binário máximo

 

 

 

 

 

Binário máximo (Nm)

 

 

 

 

 

Velocidade baixa de marcha lenta sem carga (min–1)

 

 

 

 

 

Cilindrada unitária (em % do motor precursor)

100

 

 

 

 

2.3.

Além disso, devem ser apresentadas à entidade homologadora para cada tipo de motor da família as informações exigidas no anexo 1B — Apêndice 3.

(1)  Riscar o que não se aplica.

(2)  Indicar a tolerância.

(3)  Se não for aplicável, escrever NA.

(4)  Para obter pormenores completos, ver apêndice 1.

(5)  Para obter pormenores completos, ver apêndice 3.

Apêndice 3

Características essenciais dos tipos de motores da família

1.   Descrição do motor

1.1.   Fabricante:…

1.2.   Código do fabricante do motor:…

1.3.   Ciclo: quatro tempos/dois tempos (1)

1.4.   Diâmetro: … mm

1.5.   Curso: … mm

1.6.   Número e disposição dos cilindros:…

1.7.   Cilindrada: … cm3

1.8.   Velocidade nominal:…

1.9.   Velocidade de binário máximo:…

1.10.   Taxa de compressão volumétrica (2):…

1.11.   Descrição do sistema de combustão:…

1.12.   Desenho(s) da câmara de combustão e da face superior do êmbolo…

1.13.   Secções transversais mínimas das janelas de admissão e de escape:…

1.14.   Sistema de arrefecimento

1.14.1.   Líquido

1.14.1.1.   Natureza do líquido…

1.14.1.2.   Bomba(s) de circulação: sim/não (1)

1.14.1.3.   Características ou marca(s) e tipo(s) (se aplicável):…

1.14.1.4.   Relação(ões) de transmissão (se aplicável):…

1.14.2.   Ar

1.14.2.1.   Insuflador: sim/não (1)

1.14.2.2.   Características ou marca(s) e tipo(s) (se aplicável):…

1.14.2.3.   Relação(ões) de transmissão (se aplicável):…

1.15.   Temperatura admitida pelo fabricante

1.15.1.   Arrefecimento por líquido: Temperatura máxima à saída: … K

1.15.2.   Arrefecimento por ar: Ponto de referência: …

Temperatura máxima no ponto de referência: …K

1.15.3.   Temperatura máxima do ar de sobrealimentação à saída do permutador de calor (se aplicável): …K

1.15.4.   Temperatura máxima dos gases de escape no ponto do(s) tubo(s) de escape adjacente à(s) flange(s) exterior(es) do(s) coletor(es) de escape: …K

1.15.5.   Temperatura do combustível: … mín: K

…máx. K

1.15.6.   Temperatura do lubrificante: …mín: K

…máx. K

1.16.   Sobrealimentador: sim/não (1)

1.16.1.   Marca:…

1.16.2.   Tipo:…

1.16.3.   Descrição do sistema (por exemplo, pressão máxima de sobrealimentação, válvula de descarga, se aplicável): …

1.16.4.   Permutador de calor: sim/não (1)

1.17.   Sistema de admissão: Depressão máxima admissível na admissão à velocidade nominal do motor e a 100 % da carga: … KPa

1.18.   Sistema de escape: Contrapressão máxima admissível no escape à velocidade nominal do motor e a 100 % da carga: … KPa

2.   Medidas adotadas contra a poluição do ar

2.1.   Dispositivo para reciclar os gases do cárter: sim/não (1)

2.2.   Dispositivos antipoluição adicionais (se existirem e não forem abrangidos por outra rubrica)

2.2.1.   Catalisador: sim/não (1)

2.2.1.1.   Marca(s):…

2.2.1.2.   Tipo(s):…

2.2.1.3.   Número de catalisadores e elementos:…

2.2.1.4.   Dimensões e volume do(s) catalisador(es):…

2.2.1.5.   Tipo de ação catalítica:…

2.2.1.6.   Carga total de metais preciosos:…

2.2.1.7.   Concentração relativa:…

2.2.1.8.   Substrato (estrutura e material):…

2.2.1.9.   Densidade das células:…

2.2.1.10.   Tipo de alojamento do(s) catalisador(es):…

2.2.1.11.   Localização do(s) catalisador(es) [lugar(es) e distância(s) máxima(s)/mínima(s) do motor]:…

2.2.1.12.   Gama de funcionamento normal (K)…

2.2.1.13.   Reagente consumível (se aplicável):…

2.2.1.13.1.   Tipo e concentração do reagente necessário à ação catalítica:…

2.2.1.13.2.   Gama de temperaturas de funcionamento normal do reagente:…

2.2.1.13.3.   Norma internacional (se aplicável):…

2.2.1.14.   Sensor de NOx: sim/não (1)

2.2.2.   Sensor de oxigénio: sim/não (1)

2.2.2.1.   Marca(s):…

2.2.2.2.   Tipo:…

2.2.2.3.   Localização:…

2.2.3.   Injeção de ar: sim/não (1)

2.2.3.1.   Tipo (ar pulsado, bomba de ar, etc.):…

2.2.4.   EGR: sim/não (1)

2.2.4.1.   Características (arrefecida/não arrefecida, alta pressão/baixa pressão, etc.):…

2.2.5.   Coletor de partículas: sim/não (1)

2.2.5.1.   Dimensões e capacidade do coletor de partículas:…

2.2.5.2.   Tipo e conceção do coletor de partículas:…

2.2.5.3.   Localização [lugar(es) e distância(s) máxima(s)/mínima(s) do motor]:…

2.2.5.4.   Método ou sistema de regeneração, descrição e/ou desenho:…

2.2.5.5.   Gama de temperatura (K) e de pressão (kPa) em funcionamento normal:…

2.2.6.   Outros sistemas: sim/não (1)

2.2.6.1.   Descrição e funcionamento:…

3.   Alimentação de combustível

3.1.   Bomba de alimentação

Pressão (2) ou diagrama característico: … KPa

3.2.   Sistema de injeção

3.2.1.   Bomba

3.2.1.1.   Marca(s):…

3.2.1.2.   Tipo(s):…

3.2.1.3.   Débito: … mm3 por curso (2) ou por ciclo a um regime da bomba de: … min–1 a injeção plena ou diagrama característico.

Mencionar o método utilizado: No motor/no banco de ensaio das bombas (1)

3.2.1.4.   Avanço da injeção

3.2.1.4.1.   Curva do avanço da injeção (2):…

3.2.1.4.2.   Regulação (2):…

3.2.2.   Tubagem da injeção

3.2.2.1.   Comprimento: … mm

3.2.2.2.   Diâmetro interno: … mm

3.2.3.   Injetor(es)

3.2.3.1.   Marca(s):…

3.2.3.2.   Tipo(s):…

3.2.3.3.   Pressão de abertura (2) ou diagrama característico: … KPa

3.2.4.   Regulador

3.2.4.1.   Marca(s):…

3.2.4.2.   Tipo(s):…

3.2.4.3.   Velocidade a que o corte tem início a plena carga (2): … min–1

3.2.4.4.   Velocidade máxima sem carga (2): …min–1

3.2.4.5.   Regime de marcha lenta sem carga (2): … min–1

3.3.   Sistema de arranque a frio

3.3.1.   Marca(s):…

3.3.2.   Tipo(s):…

3.3.3.   Descrição:…

4.   Reservado

5.   Regulação das válvulas

5.1.   Elevação máxima e ângulos de abertura e de fecho em relação aos pontos mortos superiores ou dados equivalentes:.…

5.2.   Gamas de referência e/ou de regulação (1)

5.3.   Sistema variável de regulação das válvulas (se aplicável, e se à admissão e/ou ao escape) (1)

5.3.1.   Tipo: contínuo ou ligado/desligado (1)

5.3.2.   Ângulo de fase da came:…

6.   Reservado

7.   Reservado

(1)  Riscar o que não se aplica.

(2)  Indicar a tolerância.

ANEXO 1B

CARACTERÍSTICAS DA FAMÍLIA DE MOTORES E ESCOLHA DO MOTOR PRECURSOR

1.   PARÂMETROS QUE DEFINEM A FAMÍLIA DE MOTORES

1.1.   Generalidades

Uma família de motores é definida por parâmetros técnicos. Estes devem ser comuns a todos os motores da família. O fabricante de motores pode decidir que motores pertencem a uma mesma família, desde que obedeça aos critérios de pertença enunciados no ponto 1.3. A família de motores deve ser homologada pela entidade homologadora. O fabricante deve apresentar à entidade homologadora a informação pertinente relativa aos níveis de emissões dos membros da família de motores.

1.2.   Casos especiais

1.2.1.   Interações entre parâmetros

Em alguns casos, pode haver interação entre os parâmetros, o que pode causar alterações nas emissões. Esses efeitos devem ser tidos em conta para assegurar que apenas são incluídos numa família de motores aqueles que possuem características semelhantes em termos de emissões de escape. Estes casos devem ser identificados pelo fabricante e notificados à entidade homologadora. Devem, assim, ser tidos em conta como um critério para a criação de uma nova família de motores.

1.2.2.   Dispositivos ou características com uma influência significativa sobre as emissões

Caso existam dispositivos ou características que não constem do ponto 1.3 e tenham uma influência significativa no nível de emissões, este equipamento deve ser identificado pelo fabricante com base nas boas práticas de engenharia, sendo notificado à entidade homologadora. Devem, assim, ser tidos em conta como um critério para a criação de uma nova família de motores.

1.2.3.   Critérios adicionais

Para além dos parâmetros constantes do ponto 1.3, o fabricante pode introduzir critérios adicionais que permitam a definição de famílias de menor dimensão. Estes parâmetros não são necessariamente parâmetros com influência no nível das emissões.

1.3.   Parâmetros que definem a família de motores

1.3.1.   Ciclo de combustão:

a)

Ciclo a dois tempos;

b)

Ciclo a quatro tempos;

c)

Motor de êmbolo rotativo;

d)

Outros.

1.3.2.   Configuração dos cilindros

1.3.2.1.   Disposição dos cilindros no bloco:

a)

V;

b)

Em linha;

c)

Radial;

d)

Outras (em F, em W, etc.).

1.3.2.2.   Disposição relativa dos cilindros

Os motores com o mesmo bloco podem pertencer à mesma família, desde que o entre-eixo entre cilindros seja o mesmo.

1.3.3.   Agente de arrefecimento principal

a)

Ar;

b)

Água;

c)

Óleo.

1.3.4.   Cilindrada unitária

Cilindrada unitária ≥ 0,75 dm3 compreendida entre 85 % e 100 % da maior cilindrada dentro da família de motores.

Cilindrada unitária ≥ 0,75 dm3 compreendida entre 70 % e 100 % da maior cilindrada dentro da família de motores.

1.3.5.   Método de aspiração do ar:

a)

Normalmente aspirado;

b)

Sobrealimentado;

c)

Sobrealimentado com sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação.

1.3.6.   Tipo/conceção da câmara de combustão:

a)

Câmara aberta;

b)

Câmara compartimentada;

c)

Outros tipos.

1.3.7.   Válvulas e janelas:

a)

Configuração;

b)

Número de válvulas por cilindro.

1.3.8.   Tipo de alimentação em combustível:

a)

Bomba, tubagem (alta pressão) e injetor;

b)

Bomba em linha ou distribuidora;

c)

Injetor unitário;

d)

Rampa comum.

1.3.9.   Dispositivos diversos

a)

Recirculação dos gases de escape (EGR);

b)

Injeção de água;

c)

Injeção de ar;

d)

Outros.

1.3.10.   Estratégia de controlo eletrónico

A presença ou ausência de uma unidade de controlo eletrónico (UCE) no motor constitui um parâmetro básico da família.

No caso dos motores controlados eletronicamente, o fabricante deve apresentar os elementos técnicos que levam ao agrupamento desses motores numa mesma família, ou seja, as razões pelas quais se considera que os motores estão em medida de cumprir os mesmos requisitos de emissões.

A regulação eletrónica da velocidade não obriga à inclusão numa família diferente da regulação mecânica. A necessidade de separar os motores com controlo eletrónico dos motores com controlo mecânico só é aplicável às características da injeção de combustível, nomeadamente regulação, pressão, curva de variação, etc.

1.3.11.   Sistemas de pós-tratamento dos gases de escape

Consideram-se critérios de pertença a uma família de motores a função e a combinação dos seguintes dispositivos:

a)

Catalisador de oxidação;

b)

Sistema DeNOx com redução seletiva dos NOx (adição de um agente redutor);

c)

Outros sistemas DeNOx;

d)

Coletor de partículas com regeneração passiva;

e)

Coletor de partículas com regeneração ativa;

f)

Outros coletores de partículas;

g)

Outros dispositivos.

Caso um motor tenha sido certificado sem sistema de pós-tratamento, quer como motor precursor quer como membro da família, então este motor, se equipado com um catalisador de oxidação (não com coletor de partículas), pode ser incluído na mesma família de motores, se esta não exigir características distintas no que se refere ao combustível.

Se o combustível tiver de possuir características específicas (por ex., coletores de partículas que exigem aditivos especiais no combustível para garantir o processo de regeneração), a decisão relativa à sua inclusão na mesma família assentará em elementos técnicos apresentados pelo fabricante. Estes elementos devem demonstrar que o nível de emissões esperado do motor equipado respeita o mesmo valor-limite que o motor não equipado.

Caso um motor tenha sido certificado com um sistema de pós-tratamento, quer como motor precursor quer como membro de uma família, cujo motor precursor esteja equipado com o mesmo sistema de pós-tratamento, então esse motor, se não estiver equipado com um sistema de pós-tratamento, não deve ser incluído na mesma família de motores.

2.   ESCOLHA DO MOTOR PRECURSOR

2.1.

O motor precursor da família deve ser selecionado utilizando o critério primário do débito de combustível mais elevado por curso do êmbolo à velocidade de binário máximo declarada. No caso de dois ou mais motores respeitarem este critério primário, deve selecionar-se o motor precursor recorrendo ao critério secundário do débito de combustível mais elevado por curso à velocidade nominal. Em determinadas circunstâncias, as entidades homologadoras podem concluir que o pior caso de emissões da família pode ser caracterizado melhor com o ensaio de um segundo motor. Assim, as entidades homologadoras podem selecionar um motor adicional para o ensaio com base em características que indiquem que pode ter os níveis mais elevados de emissões dos motores da família.

2.2.

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

ANEXO 2

COMUNICAÇÃO

[Formato máximo: A4 (210 x 297 mm)]

Image

Apêndice 1

Relatório de ensaio para motores de ignição por compressão

Resultados do ensaio  (1)

Informação sobre o motor em ensaio

Tipo do motor:…

Número de identificação do motor:…

1.   Informação sobre a realização do ensaio:

1.1.   Combustível de referência utilizado no ensaio

1.1.1.   Índice de cetano:…

1.1.2.   Teor de enxofre:…

1.1.3.   Densidade:…

1.2.   Lubrificante

1.2.1.   Marca(s):…

1.2.2.   Tipo(s):…

(indicar a percentagem de óleo na mistura se o lubrificante e o combustível forem misturados)

1.3.   Equipamentos movidos pelo motor (se aplicável)

1.3.1.   Enumeração e dados identificadores:…

1.3.2.   Potência absorvida às velocidades do motor indicadas (conforme especificadas pelo fabricante):

 

Potência absorvida pelo motor a diferentes velocidades de funcionamento (2)  (3), tendo em conta o anexo 7

Equipamento

Velocidade intermédia

(se aplicável)

Velocidade a que se obtém a potência máxima

(se diferente da velocidade nominal)

Velocidade nominal (4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Total:

 

 

 

1.4.   Desempenho do motor

1.4.1.   Velocidades do motor:

Marcha lenta sem carga: …min–1

Intermédia: …min–1

Potência máxima: …min–1

Nominal (5): …min–1

1.4.2.   Potência do motor (6)

 

Potência (kW) a várias velocidades do motor

Condição

Velocidade intermédia

(se aplicável)

Velocidade a que se obtém a potência máxima

(se diferente da velocidade nominal)

Velocidade nominal (7)

Potência máxima medida à velocidade de ensaio especificada (kW) (a)

 

 

 

Potência total absorvida pelos equipamentos movidos pelo motor de acordo com o ponto 1.3.2 do presente apêndice e tendo em conta o anexo 7 (kW) (b)

 

 

 

Potência útil do motor conforme especificado no ponto 2.1.49 (kW) (c)

 

 

 

Formula

 

 

 

2.   Informações relativas à realização do ensaio NRSC:

2.1.   Regulação do dinamómetro (kW)

 

Regulação do dinamómetro (kW) a várias velocidades do motor

Percentagem de carga

Intermédia (se aplicável)

Velocidade nominal (7)

10 (se aplicável)

 

 

25 (se aplicável)

 

 

50

 

 

75

 

 

100

 

 

2.2.   Resultados das emissões do motor/motor precursor (8)

Fator de deterioração (DF): calculado/fixo (8)

Especificar os valores dos DF e os resultados das emissões no quadro seguinte (7):

Ensaio NRSC

DF

mult/adit (8)

CO

HC

NOx

PM

 

 

 

 

 

Emissões

CO (g/kWh)

HC (g/kWh)

NOx (g/kWh)

PM (g/kWh)

CO2 (g/kWh)

Resultado do ensaio

 

 

 

 

 

Resultado final do ensaio com DF

 

 

 

 

 


Pontos de ensaio adicionais na zona de controlo (se aplicável)

Emissões no ponto de ensaio

Velocidade do motor

Carga (%)

CO (g/kWh)

HC (g/kWh)

NOx (g/kWh)

PM (g/kWh)

Resultado do ensaio 1

 

 

 

 

 

 

Resultado do ensaio 2

 

 

 

 

 

 

Resultado do ensaio 3

 

 

 

 

 

 

2.3.   Sistema de recolha de amostras utilizado para o ensaio NRSC:

2.3.1.   Emissões gasosas (9):…

2.3.2.   PM (9):…

2.3.2.1.   Método (8): Filtro simples/filtros múltiplos

3.   Informações relativas à condução do ensaio NRTC (se aplicável) (10):

3.1.   Resultados das emissões do motor/motor precursor (8)

Fator de deterioração (DF): calculado/fixo (8)

Especificar os valores dos DF e os resultados das emissões no quadro seguinte (9):

É obrigatório comunicar os dados relativos à regeneração no caso dos motores das gamas de potência Q e R.

Ensaio NRTC

DF

mult/adit (8)

CO

HC

NOx

 

PM

 

 

 

 

 

 

Emissões

CO (g/kWh)

HC (g/kWh)

NOx (g/kWh)

HC+NOx (g/kWh)

PM (g/kWh)

Arranque a frio

 

 

 

 

 

Emissões

CO (g/kWh)

HC (g/kWh)

NOx (g/kWh)

HC+NOx (g/kWh)

PM (g/kWh)

CO2 (g/kWh)

Arranque a quente sem regeneração

 

 

 

 

 

 

Arranque a quente com regeneração (8)

 

 

 

 

 

 

k r,u (mult/add) (8)

k r,d (mult/add) (8)

 

 

 

 

 

Resultado ponderado do ensaio

 

 

 

 

 

Resultado final do ensaio com DF

 

 

 

 

 

Trabalho do ciclo no caso de arranque a quente sem regeneração kWh

3.2.   Sistema de recolha de amostras utilizado para o ensaio NRTC:

Emissões gasosas (9):…

PM (9):…

Método (8): Filtro simples/filtros múltiplos

(1)  No caso de vários motores precursores, indicar separadamente para cada um deles.

(2)  Riscar o que não interessa.

(3)  Não deve ser superior a 10 % da potência medida durante o ensaio.

(4)  Inserir valores à velocidade do motor correspondente a 100 % da velocidade normalizada se o ensaio NRSC utilizar esta velocidade.

(5)  Inserir a velocidade do motor correspondente a 100 % da velocidade normalizada se o ensaio NRSC utilizar esta velocidade.

(6)  Potência não corrigida medida nos termos do ponto 2.1.49.

(7)  Substituir por valores à velocidade do motor correspondente a 100 % da velocidade normalizada se o ensaio NRSC utilizar esta velocidade.

(8)  Riscar o que não interessa.

(9)  Indicar os números das figuras do sistema utilizado, tal como definido no anexo 4A, apêndice 4, ou no ponto 9 do anexo 4B do presente regulamento, consoante o que for aplicável.

(10)  No caso de vários motores precursores, indicar cada um deles separadamente.

ANEXO 3

EXEMPLOS DE MARCAS DE HOMOLOGAÇÃO

Modelo A

(Ver ponto 4.4 do presente regulamento)

Image

a = 8 mm mín.

A marca de homologação acima, afixada num motor, indica que o tipo de motor em causa foi homologado nos Países Baixos (E4), nos termos do Regulamento n.o 96 (de acordo com o nível correspondente à gama de potência F e enquanto motor de velocidade variável, tal como indicado pela letra A) com o número de homologação 031857. Os dois primeiros algarismos do número de homologação indicam que, na data de concessão da homologação, o Regulamento n.o 96 incluía a série de alterações 03.

Modelo B

(Ver ponto 4.5 do presente regulamento)

Image

a = 8 mm mín.

A marca de homologação acima, afixada num motor, indica que o tipo de motor em causa foi homologado nos Países Baixos (E4), nos termos dos Regulamentos n.o 96 (de acordo com o nível correspondente à gama de potência F e enquanto motor de velocidade variável, tal como indicado pela letra A) e n.o 120. Os dois primeiros algarismos do número de homologação indicam que, nas datas em que as respetivas homologações foram concedidas, o Regulamento n.o 96 já incluía a série 03 de alterações e o Regulamento n.o 120 estava na sua forma original.

ANEXO 4A

MÉTODO PARA A DETERMINAÇÃO DAS EMISSÕES DE GASES E DE PARTÍCULAS POLUENTES

1.   INTRODUÇÃO

1.1.   O presente anexo descreve o método de determinação das emissões de gases e de partículas poluentes dos motores a ensaiar.

Aplicam-se os seguintes ciclos de ensaio:

 

O ciclo NRSC (ciclo não rodoviário em condições estabilizadas) adequado para a especificação do equipamento que é utilizado para a medição das emissões de monóxido de carbono, hidrocarbonetos, óxidos de azoto e partículas para todas as gamas de potências dos motores descritos nos pontos 1.1, 1.2 e 1.3 do presente regulamento, e o ciclo NRTC (ciclo não rodoviário em condições transitórias), que é utilizado para a medição das emissões de monóxido de carbono, hidrocarbonetos, óxidos de azoto e partículas para as gamas de potência L e superiores dos motores descritos nos pontos 1.1 e 1.2 do presente regulamento.

 

Os componentes dos gases e das partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos através dos métodos descritos no anexo 4A, apêndice 4.

 

Podem aceitar-se outros sistemas ou analisadores se conduzirem a resultados equivalentes aos dos seguintes sistemas de referência:

a)

No que diz respeito às emissões gasosas medidas nos gases de escape brutos, o sistema indicado na figura 2 do anexo 4A, apêndice 4;

b)

No que diz respeito às emissões gasosas medidas nos gases de escape diluídos de um sistema de diluição do caudal total, o sistema indicado na figura 3 do anexo 4A, apêndice 4;

c)

Para as emissões de partículas, o sistema de diluição do caudal total a funcionar com um filtro separado para cada modo indicado na figura 13 do anexo 4A, apêndice 4.

 

A determinação da equivalência de sistemas deve-se basear num estudo de correlação que inclua um ciclo de sete (ou mais) ensaios entre o sistema em consideração e um ou mais dos sistemas de referência acima mencionados.

 

Haverá equivalência se as médias dos valores ponderados das emissões em cada ciclo, obtidos com cada um dos sistemas, não variarem mais de ± 5 %. O ciclo a utilizar deve ser o indicado no ponto 3.6.1 do anexo 4A.

 

Para a introdução de um novo sistema no presente regulamento, a determinação da equivalência deve basear-se no cálculo da repetibilidade e da reprodutibilidade, conforme descrito na norma ISO 5725.

1.2.   O ensaio deve ser efetuado com o motor montado num banco de ensaio e ligado a um dinamómetro.

1.3.   Princípio de medição:

As emissões de escape do motor a medir incluem os componentes gasosos (monóxido de carbono, hidrocarbonetos totais e óxidos de azoto) e as partículas. Além disso, o dióxido de carbono é muitas vezes utilizado como gás marcador para determinar a razão de diluição dos sistemas de diluição do caudal parcial e total. As boas práticas de engenharia recomendam a medição geral do dióxido de carbono como uma ferramenta excelente para a deteção de problemas de medição durante a execução do ensaio.

1.3.1.   Ensaio NRSC:

Durante uma sequência prescrita de condições de funcionamento, com os motores aquecidos, examinam-se continuamente as amostras das emissões de escape acima mencionadas retirando uma amostra dos gases de escape brutos. O ciclo de ensaio consiste num certo número de modos de velocidade e binário (carga), que cobrem a gama de funcionamento típica dos motores diesel. Durante cada modo, determinam-se a concentração de cada poluente gasoso, o caudal de escape e a potência, sendo os valores medidos ponderados (quer com fatores de ponderação quer com o tempo de amostragem). Dilui-se a amostra de partículas com ar ambiente condicionado. Retira-se uma amostra durante o procedimento de ensaio completo, que é recolhida em filtros adequados.

Em alternativa, para os ciclos com modos discretos, pode retirar-se uma amostra em filtros separados, um para cada modo, e calculam-se os resultados ponderados em função do ciclo.

Calcula-se a massa, em gramas, de cada poluente emitida por quilowatt-hora conforme se descreve no apêndice 3 do presente anexo.

1.3.2.   Ensaio NRTC:

O ciclo de ensaio em condições transitórias prescrito, estreitamente baseado nas condições de funcionamento dos motores diesel instalados em máquinas não rodoviárias, é realizado duas vezes:

a)

A primeira vez (arranque a frio) depois de o motor ter impregnado à temperatura ambiente e as temperaturas do fluido de arrefecimento e do óleo, dos sistemas de pós-tratamento e de todos os dispositivos auxiliares de controlo do motor estarem estabilizadas entre 20 °C e 30 °C.

b)

A segunda vez (arranque a quente) após um período de 20 minutos de impregnação a quente, que começa imediatamente após a conclusão do ciclo de arranque a frio.

Durante esta sequência de ensaio, examinam-se os poluentes acima indicados. A sequência de ensaio consiste num ciclo com arranque a frio, após o arrefecimento natural ou forçado do motor, num período de impregnação a quente e num ensaio com arranque a quente, e resulta no cálculo das emissões compostas. Utilizando os sinais de retroação do binário e da velocidade do motor dados pelo dinamómetro para motores, integra-se a potência em relação ao tempo do ciclo, o que resulta no trabalho produzido pelo motor durante o ciclo. Determinam-se as concentrações dos componentes gasosos ao longo do ciclo, quer nos gases de escape brutos por integração do sinal do analisador de acordo com o apêndice 3 do presente anexo, quer nos gases de escape diluídos de um sistema de diluição do caudal total CVS por integração ou recolha de amostras em sacos de acordo com o apêndice 3 do presente anexo. No que diz respeito às partículas, recolhe-se uma amostra proporcional dos gases de escape diluídos num filtro especificado quer por diluição do caudal parcial quer por diluição do caudal total. Dependendo do método utilizado, determina-se o caudal dos gases de escape diluídos ou não diluídos durante o ciclo para calcular os valores das emissões mássicas dos poluentes. Relacionam-se estes valores com o trabalho do motor para se obter a massa, em gramas, de cada poluente emitido por quilowatt-hora.

As emissões (g/kWh) são medidas durante os ciclos de arranque a frio e a quente. As emissões compostas ponderadas são calculadas aplicando-se uma ponderação de 10 % aos resultados do arranque a frio e de 90 % aos do arranque a quente. As emissões compostas ponderadas devem respeitar os limites.

1.4.   Símbolos dos parâmetros de ensaio

Símbolo

Unidade

Termo

Ap

m2

Área da secção da sonda isocinética de recolha de amostras.

AT

m2

Área da secção do tubo de escape.

aver

 

Valores médios ponderados de:

 

m3/h

caudal volúmico;

 

kg/h

caudal mássico;

 

g/kWh

emissões específicas.

α

—

Razão hidrogénio/carbono do combustível.

C1

—

Hidrocarbonetos equivalentes C1.

conc

ppm

Concentração (com o sufixo do Vol % componente designado).

concc

ppm

Concentração corrigida das condições de fundo. Vol %

concd

ppm

Concentração do ar de diluição. Vol %

DF

—

Fator de diluição.

fa

—

Fator atmosférico do laboratório.

FFH

—

Fator específico do combustível utilizado para os cálculos das concentrações em base húmida a partir das concentrações em base seca (razão hidrogénio/carbono).

GAIRW

kg/h

Caudal mássico do ar de admissão em base húmida.

GAIRD

kg/h

Caudal mássico do ar de admissão em base seca.

GDILW

kg/h

Caudal mássico do ar de diluição em base húmida.

GEDFW

kg/h

Caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida.

GEXHW

kg/h

Caudal mássico dos gases de escape em base húmida.

GFUEL

kg/h

Caudal mássico do combustível.

GTOTW

kg/h

Caudal mássico dos gases de escape diluídos em base húmida.

HREF

g/kg

Valor de referência da humidade absoluta 10,71 g/kg para o cálculo dos fatores de correção da humidade do NOx e das partículas.

Ha

g/kg

Humidade absoluta do ar de admissão.

Hd

g/kg

Humidade absoluta do ar de diluição.

i

—

Índice que denota um modo individual.

KH

—

Fator de correção da humidade para os NOx.

Kp

—

Fator de correção da humidade para as partículas.

KW,a

—

Fator de correção base seca/base húmida para o ar de admissão.

KW,d

—

Fator de correção base seca/base húmida para o ar de diluição.

KW,e

—

Fator de correção base seca/base húmida para os gases de escape diluídos.

KW,r

—

Fator de correção base seca/base húmida para os gases de escape brutos.

L

%

Percentagem do binário relacionada com o binário máximo para a velocidade de ensaio.

massa

g/h

Índice que denota o caudal mássico das emissões.

MDIL

kg

Massa da amostra de ar de diluição que passou através dos filtros de recolha de amostras de partículas.

MSAM

kg

Massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelos filtros de recolha de amostras de partículas.

Md

mg

Massa da amostra de partículas do ar de diluição recolhido.

Mf

mg

Massa da amostra de partículas recolhida.

pa

KPa

Pressão do vapor de saturação do ar de admissão do motor (ISO 3046 psy = PSY ambiente de ensaio).

pB

KPa

Pressão barométrica total (ISO 3046: Px = PX Pressão total ambiente do local; Py = PY Pressão total do ambiente de ensaio).

pd

KPa

Pressão do vapor de saturação do ar de diluição.

ps

KPa

Pressão atmosférica em seco.

P

kW

Potência, não corrigida do efeito do freio.

PAE

kW

Potência total declarada absorvida pelos dispositivos auxiliares montados para o ensaio não exigidos pelo disposto no ponto 2.1.49 do presente regulamento.

PM

kW

Potência máxima medida à velocidade de ensaio em condições de ensaio (ver anexo 1A).

Pm

kW

Potência medida nos diferentes modos de ensaio.

q

—

Razão de diluição.

r

—

Razão entre as áreas das secções transversais da sonda isocinética e do tubo de escape.

Ra

%

Humidade relativa do ar de admissão.

Rd

%

Humidade relativa do ar de diluição.

Rf

—

Fator de resposta do FID.

S

kW

Regulação do dinamómetro.

Ta

K

Temperatura absoluta do ar de admissão.

TDd

K

Temperatura absoluta do ponto de orvalho.

TSC

K

Temperatura do ar arrefecido pelo permutador de calor.

Tref

K

Temperatura de referência (do ar de combustão: 298 K (25 °C)).

TSCRef

K

Temperatura de referência do ar arrefecido pelo permutador de calor.

VAIRD

m3/h

Caudal volúmico do ar de admissão em base seca.

VAIRW

m3/h

Caudal volúmico do ar de admissão em base húmida.

VDIL

m3

Volume da amostra de ar de diluição que passou através dos filtros de recolha de amostras de partículas.

VDILW

m3/h

Caudal volúmico do ar de diluição em base húmida.

VEDFW

m3/h

Caudal volúmico equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida.

VEXHD

m3/h

Caudal volúmico dos gases de escape em base seca.

VEXHW

m3/h

Caudal volúmico dos gases de escape em base húmida.

VSAM

m3

Volume da amostra que passou através dos filtros da recolha de amostras de partículas.

VTOTW

m3/h

Caudal volúmico dos gases de escape diluídos em base húmida.

WF

—

Fator de ponderação.

WFE

—

Fator de ponderação efetivo.

2.   CONDIÇÕES DE REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS

2.1.   Requisitos gerais

Todos os volumes e caudais volumétricos devem ser reduzidos às condições de 273 K (0 °C) e 101,3 kPa.

2.2.   Condições de ensaio do motor

2.2.1.   Medem-se a temperatura absoluta Ta do ar de admissão do motor, expressa em Kelvin, e a pressão atmosférica em seco ps , expressa em kPa, e determina-se o parâmetro fa de acordo com as seguintes disposições:

 

Motores normalmente aspirados e motores com sobrealimentação mecânica:

Formula

 

Motores turbocomprimidos com ou sem arrefecimento do ar de admissão:

Formula

2.2.2.   Validade do ensaio

Para que um ensaio seja considerado válido, o parâmetro fa deve ter um valor tal que:

0,96 ≤ fa ≤ 1,06

2.2.3.   Motores com arrefecimento do ar de sobrealimentação

Regista-se a temperatura do ar de sobrealimentação que, à velocidade nominal e plena carga declaradas, deve estar a ± 5 K da temperatura máxima do ar de sobrealimentação especificada pelo fabricante. A temperatura do agente de arrefecimento deve ser pelo menos de 293 K (20 °C).

Se se utilizar um sistema da sala de ensaio ou um insuflador externo, regula-se a temperatura do ar de sobrealimentação a ± 5 K da temperatura máxima especificada pelo fabricante à velocidade da potência máxima e plena carga declaradas. Não se deve modificar a temperatura nem o caudal do fluido de arrefecimento do arrefecedor do ar de sobrealimentação no ponto de regulação acima para todo o ciclo de ensaio. O volume do arrefecedor do ar de sobrealimentação baseia-se nas boas práticas de engenharia e em aplicações típicas dos veículos/máquinas.

Facultativamente, a regulação do arrefecedor do ar de sobrealimentação pode ser efetuada de acordo com a Norma SAE J 1937 publicada em janeiro de 1995.

2.3.   Sistema de admissão de ar do motor

O motor em ensaio deve ser equipado com um sistema de admissão de ar que apresente uma restrição à entrada de ar a ± 300 Pa do valor especificado pelo fabricante para um filtro de ar limpo às condições de funcionamento do motor especificadas pelo fabricante de modo a obter-se um caudal máximo de ar. As restrições devem ser reguladas à velocidade nominal e plena carga. Pode ser utilizado um sistema existente na sala de ensaios, desde que reproduza as condições reais de funcionamento do motor.

2.4.   Sistema de escape do motor

O motor em ensaio deve ser equipado com um sistema de escape que apresente uma contrapressão no escape a ± 650 Pa do valor especificado pelo fabricante para as condições normais de funcionamento de modo a obter-se a potência máxima declarada do motor.

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

2.5.   Sistema de arrefecimento

O sistema de arrefecimento do motor deve ter capacidade suficiente para manter o motor às temperaturas normais de funcionamento prescritas pelo fabricante.

2.6.   Óleo lubrificante

As especificações do óleo lubrificante utilizado para o ensaio devem ser registadas e apresentadas com os resultados do ensaio.

2.7.   Combustível de ensaio

O combustível deve ser o combustível de referência especificado no anexo 6 para a gama de potência respetiva.

 

Anexo 6, quadro 1, para as gamas de potência D a G

 

Anexo 6, quadro 2, para as gamas de potência H a K

 

Anexo 6, quadro 3, para as gamas de potência L a P

 

Facultativamente, o combustível de referência especificado no quadro 1 do anexo 6 pode ser utilizado para as gamas de potência H a K

 

O índice de cetano e o teor de enxofre do combustível de referência utilizado para o ensaio devem ser registados no ponto 1.1 do apêndice 1 do anexo 2.

A temperatura do combustível à entrada da bomba de injeção deve estar compreendida entre 306 e 316 K (33-43 °C)

3.   EXECUÇÃO DO ENSAIO (ENSAIO NRSC)

3.1.   Determinação das regulações do dinamómetro

A base da medição das emissões específicas é a potência ao freio não corrigida em conformidade com o Regulamento n.o 120.

Durante o ensaio, os dispositivos auxiliares necessários ao funcionamento do motor devem ser instalados em conformidade com os requisitos do anexo 7.

Nos casos em que os dispositivos auxiliares não tenham sido retirados, determina-se a potência por eles absorvida, a fim de determinar as regulações do dinamómetro, exceto no que diz respeito a motores em que esses dispositivos auxiliares fazem parte integrante do motor (por exemplo, ventoinhas de arrefecimento em motores arrefecidos a ar).

A restrição à admissão e a contrapressão no tubo de escape devem ser ajustadas de acordo com os limites superiores especificados pelo fabricante, em conformidade com o indicado nos pontos 2.3 e 2.4.

Os valores do binário máximo às velocidades de ensaio especificadas devem ser determinados experimentalmente a fim de se calcularem os valores do binário para os modos de ensaio especificados. No caso dos motores que não sejam concebidos para funcionar ao longo de uma gama de velocidades na curva do binário a plena carga, o binário máximo às velocidades de ensaio deve ser declarado pelo fabricante.

A regulação do motor para cada modo de ensaio deve ser calculada utilizando a seguinte fórmula:

Formula

Para uma razão,

Formula

o valor de P AE pode ser verificado pela entidade homologadora que concede a homologação.

3.2.   Preparação dos filtros de recolha de amostras

Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada (par de) filtro(s) numa placa de Petri fechada mas não selada numa câmara de pesagem, para efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, cada (par de) filtro(s) é pesado, sendo registada a tara. O (par de) filtro(s) deve então ser armazenado numa placa de Petri fechada ou num porta-filtros até ser necessário para o ensaio. Se o (par de) filtro(s) não for utilizado no prazo de oito horas a seguir à sua remoção da câmara de pesagem, deve ser pesado novamente antes da utilização.

3.3.   Instalação do equipamento de medição

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

3.4.   Arranque do sistema de diluição e do motor

Põe-se em funcionamento e aquece-se o sistema de diluição e o motor até que todas as temperaturas e pressões tenham estabilizado a plena carga e à velocidade nominal (ponto 3.6.2).

3.5.   Ajustamento da razão de diluição

Põe-se em funcionamento o sistema de recolha de amostras de partículas em derivação para o método do filtro único (facultativo para o método dos filtros múltiplos). A concentração de fundo de partículas no ar de diluição pode ser determinada passando o ar de diluição através dos filtros de partículas. Se for utilizado ar de diluição filtrado, pode ser feita uma única medição em qualquer altura antes, durante ou após o ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado, a medição deve ser feita numa amostra retirada durante todo o ensaio.

O ar de diluição deve ser regulado de modo a obter uma temperatura à superfície do filtro compreendida entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) em cada modo. A razão total de diluição não deve ser inferior a quatro.

Nota: Para as gamas de potência até à gama K, inclusive, utilizando ciclos com modos discretos, a temperatura dos filtros pode ser mantida à temperatura máxima de 325 K (52 °C) ou abaixo desta, em vez de respeitar a gama de temperaturas de 42 °C a 52 °C.

Para ambos os métodos do filtro único ou dos filtros múltiplos, o caudal mássico da amostra através do filtro deve ser mantido a uma proporção constante do caudal mássico dos gases de escape diluídos quando se trate de sistemas de caudal total em todos os modos. Esta razão de massas deve ter uma tolerância de ± 5 % no que diz respeito ao valor médio do modo, exceto nos primeiros 10 s de cada modo no caso dos sistemas que não tenham a possibilidade de derivação. Para os sistemas de diluição do caudal parcial com o método do filtro único, o caudal mássico através do filtro deve ser constante com uma tolerância de ± 5 % no que diz respeito ao valor médio do modo, exceto nos primeiros 10 s de cada modo para os sistemas que não tenham a possibilidade de derivação.

Para os sistemas controlados pela concentração de CO2 ou NOx, o teor de CO2 ou NOx do ar de diluição deve ser medido no início e no fim de cada ensaio. As medições antes e após o ensaio das concentrações de fundo de CO2 ou NOx do ar de diluição devem ficar compreendidas num intervalo de 100 ppm ou 5 ppm, respetivamente.

Se se utilizar um sistema de análise dos gases de escape diluídos, as concentrações de fundo relevantes determinam-se pela recolha de ar de diluição num saco de recolha de amostras durante toda a sequência de ensaio.

A concentração de fundo contínua (sem saco) pode ser tomada no mínimo em três pontos, no início, no fim e num ponto próximo do meio do ciclo, calculando-se a respetiva média. A pedido do fabricante, as medições da concentração de fundo podem ser omitidas.

3.6.   Verificação dos analisadores

Colocam-se os analisadores das emissões a zero e regula-se a sensibilidade.

3.7.   Ciclo de ensaio

3.7.1.   Especificação das máquinas em conformidade com os pontos 1.1 a 1.3:

3.7.1.1.   Especificação A

No que diz respeito aos motores abrangidos pelos pontos 1.1 e 1.2 do presente regulamento, o ciclo de 8 modos discretos (1) previsto no anexo 5, ponto 1.1, alínea a), deve ser executado no dinamómetro com o motor de ensaio.

Em alternativa, pode ser utilizado o ciclo de 9 modos com rampas de transição correspondente do anexo 5, ponto 1.2, alínea a). Neste caso, o ensaio deve ser realizado em conformidade com o anexo 4B, ponto 7.8.2, em vez de seguir os procedimentos previstos nos pontos 3.7.2 a 3.7.6.

3.7.1.2.   Especificação B

No que diz respeito aos motores abrangidos pelo ponto 1.3 do presente regulamento, o ciclo de 5 modos discretos (2) previsto no anexo 5, ponto 1.1, alínea b), deve ser executado no dinamómetro com o motor de ensaio.

Em alternativa, pode ser utilizado o ciclo de 5 modos com rampas de transição do anexo 5, ponto 1.2, alínea b). Neste caso, o ensaio deve ser realizado em conformidade com o anexo 4B, ponto 7.8.2, em vez de seguir os procedimentos previstos nos pontos 3.7.2 a 3.7.6.

Os valores de carga são valores percentuais do binário correspondente à potência primária definida como a potência máxima disponível durante uma sequência de potência variável, que pode ocorrer durante um número ilimitado de horas por ano, entre intervalos de manutenção indicados e nas condições ambientes declaradas, sendo a manutenção efetuada de acordo com o prescrito pelo fabricante.

3.7.2.   Condicionamento do motor

O aquecimento do motor e do sistema deve ser efetuado à velocidade e binário máximos a fim de estabilizar os parâmetros do motor de acordo com as recomendações do fabricante.

Nota: O período de condicionamento deve também impedir a influência de depósitos provenientes de um ensaio anterior no sistema de escape. Exige-se também um período de estabilização entre os pontos de ensaio para minimizar as influências de passagem de um ponto para outro.

3.7.3.   Sequência de ensaio

Dá-se início à sequência de ensaio. O ensaio deve ser executado pela ordem dos números dos modos conforme acima indicado para os ciclos de ensaio.

Durante cada modo do ciclo de ensaio em questão após o período inicial de transição, mantém-se a velocidade especificada a ± 1 % ou ± 3 min–1 da velocidade nominal, conforme o que for maior, exceto para a velocidade baixa de marcha lenta sem carga, que deve estar dentro das tolerâncias declaradas pelo fabricante. O binário especificado deve ser mantido de modo a que a média durante o período em que as medições estiverem a ser efetuadas não divirja mais de ± 2 % do binário máximo à velocidade de ensaio.

Para cada ponto de medição é necessário um tempo mínimo de dez minutos. Se para o ensaio de um motor forem necessários tempos de recolha de amostras maiores para se poder obter uma massa de partículas suficiente no filtro de medição, a duração dos modos de ensaio pode ser dilatada conforme necessário.

A duração do modo deve ser registada e comunicada.

Os valores das concentrações das emissões gasosas pelo escape devem ser medidos e registados durante os últimos três minutos do modo.

A recolha de amostras de partículas e a medição das emissões gasosas não devem ter início antes de terminada a estabilização do motor, tal como definida pelo fabricante, devendo ambas terminar ao mesmo tempo.

A temperatura do combustível deve ser medida à entrada da bomba de injeção de combustível ou conforme especificado pelo fabricante, registando-se o local de medição.

3.7.4.   Resposta do analisador

Os resultados fornecidos pelos analisadores devem ser registados por um registador de agulhas ou medidos com um sistema equivalente de aquisição de dados; os gases de escape devem passar através dos analisadores pelo menos durante os últimos três minutos de cada modo. Se for aplicada a recolha de amostras em sacos para a medição do CO e do CO2 diluídos (ver anexo 4A, apêndice 1, ponto 1.4.4), recolhe-se uma amostra num saco durante os últimos três minutos de cada modo, sendo a amostra analisada e os respetivos resultados registados.

3.7.5.   Recolha de amostras de partículas

A recolha de amostras de partículas pode ser feita quer com o método do filtro único quer pelo método dos filtros múltiplos (anexo 4A, apêndice 1, ponto 1.5). Dado que os resultados dos métodos podem diferir ligeiramente, o método utilizado deve ser declarado com os resultados.

Para o método do filtro único, os fatores de ponderação de cada modo especificados no procedimento do ciclo de ensaio devem ser tidos em consideração durante a recolha de amostras através do ajustamento do caudal e/ou do tempo de recolha.

Para cada modo, a recolha deve realizar-se o mais tarde possível. O tempo de recolha por modo deve ser de pelo menos 20 s para o método do filtro único e pelo menos 60 s para o método dos filtros múltiplos. Para os sistemas sem a possibilidade de derivação, o tempo de recolha de amostras por modo deve ser de, pelo menos, 60 s para os métodos do filtro único e dos filtros múltiplos.

3.7.6.   Parâmetros do motor

A velocidade e a carga, a temperatura do ar de admissão, o caudal de combustível e o caudal do ar ou dos gases de escape do motor devem ser medidos para cada modo logo que o motor tenha estabilizado.

Se a medição do caudal dos gases de escape ou a medição do ar de combustão e do consumo de combustível não forem possíveis, esses valores podem ser calculados utilizando o método do balanço do carbono e do oxigénio (ver anexo 4A, apêndice 1, ponto 1.2.3).

Quaisquer outros dados necessários para os cálculos devem ser registados (ver anexo 4A, apêndice 3, pontos 1.1 e 1.2).

3.8.   Reverificação dos analisadores

Após o ensaio das emissões, deve-se utilizar um gás de colocação a zero e o mesmo gás de regulação da sensibilidade para a reverificação. O ensaio é considerado aceitável se a diferença entre os resultados das duas medições for inferior a 2 %.

4.   EXECUÇÃO DO ENSAIO (ENSAIO NRTC)

4.1.   Introdução

O ciclo não rodoviário em condições transitórias (NRTC) é apresentado no anexo 5 como uma sequência segundo-a-segundo de valores normalizados da velocidade e do binário aplicáveis a todos os motores diesel abrangidos pelo presente regulamento. Para realizar o ensaio num banco de ensaio de motores, convertem-se os valores normalizados em valores reais para o motor em ensaio, com base na curva de mapeamento do motor. Essa conversão é referida como desnormalização, e o ciclo de ensaio desenvolvido é referido como o ciclo de referência do motor a ensaiar. Utilizando esses valores de referência para velocidade e binário, realiza-se o ciclo no banco de ensaio, registando-se os valores de retroação da velocidade e do binário. Para validar a execução do ensaio, deve realizar-se uma análise de regressão entre os valores de referência e de retroação de velocidade, binário e potência após a conclusão do ensaio.

4.1.1.   É proibida a utilização de dispositivos manipuladores ou de estratégias irracionais de controlo de emissões.

4.2.   Procedimento de mapeamento do motor

A fim de gerar o NRTC no banco de ensaio, o motor deve ser mapeado antes de realizar o ciclo de ensaio para determinar a curva da velocidade em função da do binário.

4.2.1.   Determinação da gama de velocidades do mapeamento

Definem-se as velocidades mínima e máxima do mapeamento como segue:

Velocidade mínima do mapeamento

=

marcha lenta sem carga

Velocidade máxima do mapeamento

=

n hi × 1,02 ou a velocidade em que o binário a plena carga cai para zero, conforme a que for inferior (em que n hi é a velocidade alta, definida como a mais alta velocidade do motor à qual é fornecida 70 % da potência nominal).

4.2.2.   Curva de mapeamento do motor

Aquece-se o motor até à potência máxima de modo a estabilizar os parâmetros do motor de acordo com as recomendações do fabricante e as boas práticas de engenharia. Quando o motor estiver estabilizado, realiza-se o mapeamento do motor de acordo com os seguintes passos.

4.2.2.1.   Mapa em condições transitórias

a)

Retira-se a carga do motor que se faz funcionar à velocidade de marcha lenta sem carga.

b)

Faz-se funcionar o motor à regulação de plena carga da bomba de injeção na velocidade mínima do mapeamento.

c)

Aumenta-se a velocidade do motor a uma taxa média de 8 ± 1 min–1/s desde a velocidade mínima à velocidade máxima de mapeamento. Registam-se os pontos de velocidade e de binário do motor a uma frequência de amostragem de, pelo menos, um ponto por segundo.

4.2.2.2.   Mapa passo a passo

a)

Retira-se a carga do motor que se faz funcionar à velocidade de marcha lenta sem carga.

b)

Faz-se funcionar o motor à regulação de plena carga da bomba de injeção na velocidade mínima do mapeamento.

c)

Mantendo-se a plena carga, mantém-se a velocidade mínima do mapeamento durante pelo menos 15 s e regista-se o binário médio durante os últimos 5 s. Determina-se a curva do binário máximo da velocidade mínima à velocidade máxima de mapeamento em incrementos de velocidade não superiores a 100 ± 20 min–1. Cada ponto de ensaio é mantido durante pelo menos 15 s, e regista-se o binário médio durante os últimos 5 s.

4.2.3.   Geração da curva de mapeamento

Ligam-se todos os pontos de dados registados em conformidade com o ponto 4.2.2 utilizando uma interpolação linear entre os pontos. A curva do binário resultante é a curva do mapeamento que será utilizada para converter os valores normalizados do binário do programa do dinamómetro do motor do anexo 5 em valores reais de binário para o ciclo de ensaio, conforme descrito no ponto 4.3.3.

4.2.4.   Mapeamento alternativo

Se um fabricante entender que as técnicas de mapeamento acima indicadas não são seguras nem representativas de um dado motor, podem utilizar-se técnicas de mapeamento alternativas. Essas técnicas alternativas devem respeitar a intenção dos métodos de mapeamento especificados para determinar o binário máximo disponível em todas as velocidades do motor atingidas durante os ciclos de ensaio. Quaisquer desvios das técnicas de mapeamento especificadas no presente ponto por razões de segurança ou de representatividade devem ser aprovados pelas partes envolvidas juntamente com a justificação da respetiva utilização. Todavia, em caso algum poderá a curva do binário ser mapeada através de velocidades de motor descendentes para os motores regulados ou turbocomprimidos.

4.2.5.   Repetição de ensaios

Não é necessário mapear um motor antes de cada ciclo de ensaio. Volta a fazer-se o mapeamento de um motor antes de um ciclo de ensaio, se:

a)

tiver decorrido um período de tempo irrazoável entre o último mapa, conforme determinado pelas boas práticas de engenharia, ou

b)

tiverem sido efetuadas alterações físicas ou recalibrações ao motor, que possam potencialmente afetar o seu desempenho.

4.3.   Geração do ciclo de ensaio de referência

4.3.1.   Velocidade de referência

A velocidade de referência (n ref) corresponde aos valores de 100 % da velocidade normalizada especificados no programa do dinamómetro do motor do anexo 5. O ciclo efetivo do motor resultante da desnormalização para a velocidade de referência depende, em larga medida, da seleção da velocidade de referência adequada. Determina-se a velocidade de referência pela seguinte fórmula:

Formula

(A velocidade alta é a mais alta velocidade do motor à qual é fornecida 70 % da potência nominal, enquanto a velocidade baixa é a velocidade mais baixa do motor à qual é fornecida 50 % da potência nominal).

Se a velocidade de referência medida se situar no intervalo de ± 3 % da velocidade de referência declarada pelo fabricante, a velocidade de referência declarada pode ser utilizada para o ensaio de medição das emissões. Se a tolerância for excedida, utiliza-se a velocidade de referência medida para o ensaio de medição das emissões. (Estes valores estão em conformidade com a norma ISO 8178-11:2006)

4.3.2.   Desnormalização da velocidade do motor

Desnormaliza-se a velocidade utilizando a seguinte equação:

Formula

4.3.3.   Desnormalização do binário do motor

Os valores do binário no programa do dinamómetro do motor do anexo 5 são normalizados para o binário máximo à velocidade respetiva. Desnormalizam-se os valores de binário do ciclo de referência, usando a curva do mapeamento determinada em conformidade com o ponto 4.2.2, do seguinte modo:

Formula

para a velocidade real respetiva determinada no ponto 4.3.2.

4.3.4.   Exemplo de procedimento de desnormalização

Como exemplo, desnormaliza-se o seguinte ponto de ensaio:

% velocidade= 43 %

% binário= 82 %

Dados os seguintes valores:

velocidade de referência= 2 200 min–1

marcha lenta sem carga= 600 min–1

obtém-se:

Formula

Com o binário máximo de 700 Nm observado na curva do mapeamento a 1 288 min–1

Formula

4.4.   Dinamómetro

4.4.1.   Ao utilizar uma célula de carga, transfere-se o sinal do binário para o eixo do motor e considera-se a inércia do dinamómetro. O binário real do motor é o binário lido na célula de carga adicionado do momento de inércia do freio multiplicado pela aceleração angular. O sistema de controlo tem de realizar este cálculo em tempo real.

4.4.2.   Se o motor for ensaiado com um dinamómetro de correntes de Foucault, recomenda-se que o número de pontos em que a diferençaImage é inferior a – 5 % do binário máximo não exceda 30 (em que Tsp é o binário exigido, nsp é a derivada da velocidade do motor e ΘD é a inércia de rotação do dinamómetro de correntes de Foucault).

4.5.   Execução do ensaio de medição das emissões

O fluxograma a seguir descreve a sequência de ensaio:

Image

Pode-se realizar um ou mais ciclos preliminares, conforme for necessário, para verificar o motor, o banco de ensaio e os sistemas de emissão antes do ciclo de medição.

4.5.1.   Preparação dos filtros de recolha de amostras

Pelo menos uma hora antes do ensaio, coloca-se cada filtro numa placa de Petri, protegida contra a contaminação por pó mas que permita as trocas de ar, numa câmara de pesagem para efeitos de estabilização. No final do período de estabilização, pesa-se cada filtro e regista-se a sua massa. Armazena-se então o filtro numa placa de Petri fechada ou num porta-filtros selado até ser necessário para o ensaio. O filtro deve ser utilizado no prazo de 8 horas a contar da sua remoção da câmara de pesagem. Regista-se a tara.

4.5.2.   Instalação do equipamento de medição

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

4.5.3.   Arranque do sistema de diluição

Coloca-se o sistema de diluição em funcionamento. Regula-se o caudal total dos gases de escape diluídos de um sistema de diluição do caudal total ou o caudal dos gases de escape diluídos através de um sistema de diluição do caudal parcial para eliminar a condensação de água do sistema e obter uma temperatura à superfície do filtro compreendida entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C).

4.5.4.   Arranque do sistema de recolha de partículas

Coloca-se em funcionamento o sistema de recolha de amostras de partículas funcionando em derivação. A concentração de fundo de partículas no ar de diluição pode ser determinada pela recolha de amostras do ar de diluição antes da entrada dos gases de escape no túnel de diluição. É preferível que a amostra de partículas de fundo seja recolhida durante o ciclo em condições transitórias se for utilizado outro sistema de recolha de amostras de partículas. Caso contrário, pode-se utilizar o sistema de recolha de amostras de partículas utilizado para recolher as partículas do ciclo em condições transitórias. Se for utilizado ar de diluição filtrado, pode ser feita uma única medição antes ou depois do ensaio. Se o ar de diluição não for filtrado, as medições devem ser feitas antes do início e após o fim do ciclo, tomando-se a média dos valores.

4.5.5.   Verificação dos analisadores

Colocam-se os analisadores das emissões a zero e regula-se a sensibilidade. Se forem utilizados sacos de amostras, estes devem ser esvaziados.

4.5.6.   Prescrições para o arrefecimento

Pode ser aplicado um procedimento de arrefecimento natural ou forçado. Para um arrefecimento forçado, devem utilizar-se as boas práticas de engenharia para criar sistemas que enviem ar de arrefecimento para o motor, e óleo frio através do sistema de lubrificação do motor, que removam o calor do fluido de arrefecimento através do sistema de arrefecimento do motor e que retirem o calor de um sistema de pós-tratamento dos gases de escape. No caso de arrefecimento forçado do sistema de pós-tratamento de gases de escape, o ar de arrefecimento não deve ser aplicado antes de a temperatura do sistema de pós-tratamento ter descido abaixo da temperatura de ativação catalítica. Não são autorizados procedimentos que conduzam a emissões não representativas.

O ensaio de medição das emissões de escape do ciclo de arranque a frio pode começar após um arrefecimento apenas quando as temperaturas do óleo do motor, do fluido de arrefecimento e do sistema de pós-tratamento tiverem estabilizado entre 20 °C e 30 °C durante um intervalo mínimo de quinze minutos.

4.5.7.   Realização do ciclo

4.5.7.1.   Ciclo de arranque a frio

A sequência de ensaio começa com o ciclo de arranque a frio uma vez terminado o arrefecimento e quando todos os requisitos definidos no ponto 4.5.6 estiverem preenchidos.

Faz-se arrancar o motor de acordo com o procedimento de arranque recomendado pelo fabricante no manual de utilização, utilizando quer um motor de arranque de série quer o dinamómetro.

Logo que o motor tenha arrancado, ligar um contador de marcha lenta sem carga. Deixar o motor rodar livremente em marcha lenta sem carga durante 23 ± 1 s. Iniciar o ciclo transitório do motor de modo a que o primeiro registo sem marcha lenta sem carga do ciclo ocorra aos 23 ± 1 s. O período de marcha lenta sem carga está incluído nos 23 ± 1 s.

O ensaio deve ser realizado de acordo com o ciclo de referência indicado no anexo 5. Determinam-se os pontos de regulação da velocidade e do binário do motor a uma frequência de 5 Hz ou superior (recomenda-se 10 Hz). Calculam-se os pontos de regulação através de interpolação linear entre os pontos de regulação a 1 Hz do ciclo de referência. Registam-se a velocidade e o binário efetivos do motor pelo menos uma vez por segundo durante o ciclo de ensaio, podendo os sinais ser filtrados eletronicamente.

4.5.7.2.   Resposta do analisador

O equipamento de medição deve ser colocado em funcionamento simultaneamente com o arranque do motor para:

a)

Começar a recolher ou analisar o ar de diluição, se for utilizado um sistema de diluição do caudal total;

b)

Começar a recolher ou analisar os gases de escape brutos ou diluídos, dependendo do método utilizado;

c)

Começar a medição da quantidade dos gases de escape diluídos e as temperaturas e pressões requeridas;

d)

Começar o registo do caudal mássico dos gases de escape, se for utilizada a análise dos gases de escape brutos;

e)

Começar o registo dos dados da velocidade e do binário provenientes do dinamómetro.

Se se utilizar a medição dos gases de escape brutos, medem-se em contínuo as concentrações das emissões (HC, CO e NOx) e o caudal mássico dos gases de escape, sendo registados à frequência mínima de 2 Hz num sistema informático. Todos os outros dados podem ser registados com uma frequência de amostragem de, pelo menos, 1 Hz. No que diz respeito aos analisadores analógicos, regista-se a resposta, podendo os dados de calibração ser aplicados em linha ou não durante a avaliação dos dados.

Se for utilizado um sistema de diluição do caudal total, medem-se em contínuo as emissões de HC e de NOx no túnel de diluição com uma frequência de, pelo menos, 2 Hz. Determinam-se as concentrações médias integrando os sinais do analisador ao longo do ciclo de ensaio. O tempo de resposta do sistema não deve ser superior a 20 s, e deve ser coordenado com as flutuações do caudal do CVS e os desfasamentos tempo de amostragem/ciclo de ensaio, se necessário. Determinam-se as emissões de CO e CO2 por integração ou por análise das concentrações no saco de recolha de amostras recolhidas ao longo do ciclo. Determinam-se as concentrações dos poluentes gasosos no ar de diluição por integração ou por recolha no saco de recolha. Registam-se todos os outros parâmetros que precisam de ser medidos com um mínimo de uma medição por segundo (1 Hz).

4.5.7.3.   Recolha de amostras de partículas

Aquando do arranque do motor, o sistema de recolha de partículas deve ser comutado do modo de derivação para o modo de recolha.

Se se utilizar um sistema de diluição do caudal parcial, a(s) bomba(s) de recolha de amostras deve(m) ser regulada(s) de modo a que o caudal através da sonda ou do tubo de transferência de recolha de amostras de partículas se mantenha proporcional ao caudal mássico dos gases de escape.

Se se utilizar um sistema de diluição do caudal total, a(s) bomba(s) de recolha de amostras deve(m) ser regulada(s) de modo a que o caudal através da sonda ou do tubo de transferência de recolha de amostras de partículas se mantenha num valor a ± 5 % do caudal fixado. Se se utilizar a compensação do caudal (ou seja, controlo do caudal de amostragem proporcional), deve-se demonstrar que a razão entre o caudal no túnel principal e o caudal de recolha de amostras das partículas não varia em mais de ± 5 % do seu valor fixado (exceto para os primeiros 10 s da recolha de amostras).

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

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

4.5.7.4.   Paragem inopinada do motor durante o ciclo de arranque a frio

Se o motor parar inopinadamente em qualquer momento do ciclo de ensaio de arranque a frio, pré-condiciona-se o motor, repetindo-se o procedimento de arrefecimento; volta-se, em seguida, a fazer arrancar o motor e repete-se o ensaio. Se ocorrer uma avaria em qualquer um dos equipamentos de ensaio requeridos durante o ciclo de ensaio, anula-se o ensaio.

4.5.7.5.   Operações após o ciclo de arranque a frio

Uma vez terminado o ciclo de arranque a frio do ensaio, deve parar-se a medição do caudal mássico dos gases de escape, do volume dos gases de escape diluídos, do caudal de gases para os sacos de recolha e a bomba de recolha de partículas. No caso de um sistema de análise por integração, continua-se com a recolha de amostras até esgotar os tempos de resposta do sistema.

A análise dos gases de escape contidos nos sacos de recolha de amostras, se existirem, é efetuada logo que possível e, em qualquer caso, dentro de um prazo máximo de 20 minutos após o fim do ciclo de ensaio.

Após o ensaio das emissões, deve-se utilizar um gás de colocação a zero e o mesmo gás de regulação da sensibilidade para a reverificação dos analisadores. O ensaio é considerado aceitável se a diferença entre os resultados antes do ensaio e após o ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de regulação da sensibilidade.

Os filtros de partículas devem voltar à câmara de pesagem o mais tardar uma hora após o fim do ensaio. Devem ser condicionados numa placa de Petri, protegida contra a contaminação por pó mas que permita as trocas de ar, durante, pelo menos, uma hora e, em seguida, pesados. Regista-se o peso bruto dos filtros.

4.5.7.6.   Impregnação a quente

Imediatamente após o motor ter sido desligado, desligam-se a(s) ventoinha(s) de arrefecimento do motor, se utilizada(s), bem como o insuflador do CVS (ou desligar o sistema de escape do CVS), se utilizado.

Deixar o motor impregnar durante 20 ± 1 minutos. Preparar o motor e o dinamómetro para o ensaio de arranque a quente. Ligar os sacos de recolha esvaziados aos sistemas de recolha de amostras de gases de escape diluídos e de ar de diluição. Ligar o sistema CVS (se utilizado ou ainda não estiver ligado) ou ligar o sistema de escape ao CVS (se estiver desligado). Ligar as bombas de recolha de amostras (exceto a(s) bomba(s) de recolha de partículas), a(s) ventoinha(s) de arrefecimento do motor e o sistema de recolha de dados).

Antes de dar início ao ensaio, o permutador de calor do CVS (se utilizado) e os componentes aquecidos de quaisquer sistemas de recolha de amostras em contínuo (se aplicável) devem ser pré-aquecidos às temperaturas de funcionamento prescritas.

Regular o caudal da amostra para o valor desejado e colocar a zero os aparelhos de medição do caudal dos gases do CVS. Instalar cuidadosamente um filtro de partículas limpo em cada um dos porta-filtros e colocar os porta-filtros com os filtros na linha do caudal da amostra.

4.5.7.7.   Ciclo de arranque a quente

Logo que o motor tenha arrancado, ligar um contador de marcha lenta sem carga. Deixar o motor rodar livremente em marcha lenta sem carga durante 23 ± 1 s. Iniciar o ciclo transitório do motor de modo a que o primeiro registo sem marcha lenta sem carga do ciclo ocorra aos 23 ± 1 s. O período de marcha lenta sem carga está incluído nos 23 ± 1 s.

Realiza-se o ensaio de acordo com o ciclo de referência indicado no anexo 5. Determinam-se os pontos de regulação da velocidade e do binário do motor a uma frequência de 5 Hz ou superior (recomenda-se 10 Hz). Calculam-se os pontos de regulação através de interpolação linear entre os pontos de regulação a 1 Hz do ciclo de referência. Registam-se a velocidade e o binário efetivos do motor pelo menos uma vez por segundo durante o ciclo de ensaio, podendo os sinais ser filtrados eletronicamente.

Repetir em seguida o procedimento descrito nos pontos 4.5.7.2 e 4.5.7.3.

4.5.7.8.   Paragem inopinada do motor durante o ciclo de arranque a quente

Se o motor parar inopinadamente em qualquer momento do ciclo de arranque a quente, pode ser desligado e reimpregnado durante 20 minutos. O ciclo de arranque a quente pode então ser repetido. Apenas se admite uma reimpregnação a quente e uma repetição do ciclo de arranque a quente.

4.5.7.9.   Operações após o ciclo de arranque a quente

Uma vez terminado o ciclo de arranque a quente, deve parar-se a medição do caudal mássico dos gases de escape, do volume dos gases de escape diluídos, do caudal de gases para os sacos de recolha e a bomba de recolha de partículas. No caso de um sistema de análise por integração, continua-se com a recolha de amostras até esgotar os tempos de resposta do sistema.

A análise dos gases de escape contidos nos sacos de recolha de amostras, se existirem, é efetuada logo que possível e, em qualquer caso, dentro de um prazo máximo de 20 minutos após o fim do ciclo de ensaio.

Após o ensaio das emissões, deve utilizar-se um gás de colocação a zero e o mesmo gás de regulação da sensibilidade para a reverificação dos analisadores. O ensaio é considerado aceitável se a diferença entre os resultados antes do ensaio e após o ensaio for inferior a 2 % do valor do gás de regulação da sensibilidade.

Os filtros de partículas devem voltar à câmara de pesagem o mais tardar uma hora após o fim do ensaio. Devem ser condicionados numa placa de Petri, protegida contra a contaminação por pó mas que permita as trocas de ar, durante, pelo menos, uma hora e, em seguida, pesados. Regista-se o peso bruto dos filtros.

4.6.   Verificação da execução do ensaio

4.6.1.   Desfasamento temporal dos dados

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

4.6.2.   Cálculo do trabalho do ciclo

Calcula-se o trabalho efetivo do ciclo W act (kWh) utilizando cada um dos pares de valores de retroação de velocidade e de binário do motor registados. O trabalho efetivo do ciclo W act é utilizado para comparação com o trabalho do ciclo de referência W ref e para calcular as emissões específicas ao freio Utiliza-se a mesma metodologia para integrar a potência de referência e a potência real do motor. Se tiverem de ser determinados valores entre valores adjacentes de referência ou medidos, deve utilizar-se a interpolação linear.

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

W act deve situar-se entre -15 % e +5 % de W ref.

4.6.3.   Estatística de validação do ciclo de ensaio

Efetuam-se regressões lineares dos valores de retroação em relação aos valores de referência para velocidade, binário e potência. Esta operação deve ser efetuada após a ocorrência de um desfasamento temporal dos dados de retroação, se esta opção tiver sido selecionada. Deve utilizar-se o método dos mínimos quadrados, tendo a melhor equação a seguinte forma:

Formula

em que:

y

=

Valor (real) de retroação da velocidade (min–1), do binário (Nm) ou da potência (kW)

m

=

declive da reta de regressão

x

=

valor de referência da velocidade (min–1), do binário (Nm) ou da potência (kW)

b

=

ordenada da reta de regressão com origem no ponto y

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

Recomenda-se que esta análise seja realizada a 1 Hz. Para que um ensaio seja considerado válido, devem ser preenchidos os critérios do quadro 1.

Quadro 1

Tolerâncias da reta de regressão

 

Velocidade

Binário

Potência

Erro-padrão da estimativa (SEE) de y em relação a x

máx. 100 min–1

máx. 13 % do binário máximo do mapeamento do motor

máx. 8 % da potência máxima do mapeamento do motor

Declive da reta de regressão, m

0,95 a 1,03

0,83 – 1,03

0,89 – 1,03

Coeficiente de determinação, r2

mín. 0,9700

mín. 0,8800

mín. 0,9100

Ordenada da reta de regressão com origem no ponto y, b

± 50 min–1

± 20 Nm ou ± 2 % do binário máximo, conforme o que for maior

± 4 kW ou ± 2 % da potência máxima, conforme a que for maior

Apenas para efeitos da regressão, são admitidas eliminações de pontos antes do cálculo de regressão se indicado no quadro 2. Todavia, esses pontos não devem ser eliminados para o cálculo do trabalho e das emissões do ciclo. Um ponto de marcha lenta sem carga é definido como um ponto que tenha um binário de referência normalizado de 0 % e uma velocidade de referência normalizada de 0 %. A eliminação de pontos pode ser aplicada à totalidade ou a qualquer parte do ciclo.

Quadro 2

Pontos que podem ser eliminados da análise de regressão (os pontos eliminados têm de ser indicados)

Condição

Pontos de velocidade e/ou binário e/ou potência que podem ser eliminados nas condições indicadas na coluna da esquerda

Primeiros 24 (± 1) s e últimos 25 s

Velocidade, binário e potência

Borboleta totalmente aberta e retroação do binário < 95 % do binário de referência

Binário e/ou potência

Borboleta totalmente aberta e retroação da velocidade < 95 % da velocidade de referência

Velocidade e/ou potência

Borboleta fechada, retroação da velocidade > velocidade em marcha lenta sem carga + 50 min–1, e retroação do binário > 105 % do binário de referência

Binário e/ou potência

Borboleta fechada, retroação da velocidade ≤ velocidade em marcha lenta sem carga + 50 min–1e retroação do binário = binário definido pelo fabricante/binário medido em marcha lenta sem carga ± 2 % do binário máximo

Velocidade e/ou potência

Borboleta fechada e retroação da velocidade > 105 % da velocidade de referência

Velocidade e/ou potência

(1)  Idêntico ao ciclo C1 descrito no ponto 8.3.1.1 da norma ISO 8178-4:2007 (corr. 2008).

(2)  Idêntico ao ciclo D2 descrito no ponto 8.4.1 da norma ISO 8178-4:2007 (corr. 2008).

Apêndice 1

Métodos de medição e de recolha de amostras (NRSC, NRTC)

1.   MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS (ENSAIO NRSC)

Os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos através dos métodos descritos no anexo 4A, apêndice 4. Os métodos do anexo 4A, apêndice 4, descrevem os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas (ponto 1.1) e os sistemas de diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados (ponto 1.2).

A pedido do fabricante, e com o acordo da entidade homologadora, os métodos descritos no anexo 4B, ponto 9, podem ser utilizados como alternativa aos referidos no ponto 1 do presente apêndice.

1.1.   Especificação do dinamómetro

Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar o ciclo de ensaio descrito no anexo 4A, ponto 3.7.1. A instrumentação para a medição do binário e da velocidade deve permitir a medição da potência dentro dos limites indicados. Podem ser necessários cálculos adicionais. A exatidão do equipamento de medição deve ser tal que não sejam excedidas as tolerâncias máximas indicadas no ponto 1.3.

1.2.   Caudal dos gases de escape

O caudal dos gases de escape deve ser determinado através de um dos métodos mencionados nos pontos 1.2.1 a 1.2.4.

1.2.1.   Método de medição direta

Trata-se da medição direta do caudal dos gases de escape através de uma tubeira de caudal ou sistema de medição equivalente (para pormenores, ver norma ISO 5167:2000).

Nota: A medição direta de um caudal de gases é uma tarefa difícil. Devem ser tomadas precauções para evitar erros de medição suscetíveis de influenciar os valores das emissões.

1.2.2.   Método de medição do ar e do combustível

Medição do caudal de ar e do caudal de combustível.

Utilizam-se medidores de caudais de ar e de combustível com a exatidão definida no ponto 1.3.

O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

Formula (para a massa de gases de escape em base húmida)

1.2.3.   Método do balanço do carbono

Trata-se do cálculo da massa dos gases de escape a partir do consumo de combustível e das concentrações de gases de escape utilizando o método do balanço do carbono (anexo 4A, apêndice 3).

1.2.4.   Método de medição com um gás marcador

Este método envolve a medição da concentração de um gás marcador nos gases de escape. Injeta-se uma quantidade conhecida de um gás inerte (p. ex., hélio puro) no caudal dos gases de escape como marcador. O gás é misturado e diluído com os gases de escape, mas não deve reagir no tubo de escape. A concentração do gás deve ser, então, medida na amostra de gases de escape.

Para assegurar a mistura completa do gás marcador, a sonda de recolha de amostras dos gases de escape deve estar localizada, pelo menos, a 1 metro ou 30 vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o que for maior, a jusante do ponto de injeção do gás marcador. A sonda de recolha de amostras pode estar mais próxima do ponto de injeção se se verificar a mistura completa por comparação da concentração do gás marcador com a concentração de referência, quando o gás marcador for injetado a montante do motor.

O caudal do gás marcador deve ser regulado de modo a que a concentração desse gás com o motor em marcha lenta sem carga depois da mistura se torne inferior à escala completa do analisador do gás marcador.

O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

Formula

em que:

G EXHW

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape (kg/s)

G T

=

caudal do gás marcador (cm3/min)

conc mix

=

concentração instantânea do gás marcador após mistura (ppm)

ρ EXH

=

densidade dos gases de escape (kg/m3)

conc a

=

concentração de fundo do gás marcador no ar de admissão (ppm)

A concentração de fundo do gás marcador (conc a) pode ser determinada, tomando a média da concentração de fundo medida imediatamente antes do ensaio e após a execução do ensaio.

Quando a concentração de fundo for inferior a 1 % da concentração do gás marcador após mistura (conc mix.) ao caudal máximo dos gases de escape, a concentração de fundo pode ser desprezada.

O sistema completo deve satisfazer as especificações de exatidão para o caudal dos gases de escape e deve ser calibrado de acordo com o ponto 1.11.2 do apêndice 2.

1.2.5.   Método de medição do caudal de ar e da razão ar/combustível

Este método envolve o cálculo do caudal mássico dos gases de escape a partir do caudal de ar e da razão ar/combustível. O cálculo do caudal mássico instantâneo dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

Formula

com Formula

Formula

em que:

A/F st

=

razão estequiométrica ar/combustível (kg/kg)

λ

=

proporção relativa ar/combustível

conc CO2

=

concentração de CO2 em base seca (%)

conc CO

=

concentração de CO em base seca (ppm)

conc HC

=

concentração de HC (ppm)

Nota: O cálculo refere-se a um combustível para motores diesel com uma razão H/C igual a 1,8.

O medidor de caudais de ar deve satisfazer as especificações de exatidão do quadro 3, o analisador de CO2 as do ponto 1.4.1 e o sistema completo as relativas ao caudal dos gases de escape.

Facultativamente, o equipamento de medição da razão ar/combustível, nomeadamente um sensor do tipo Zirconia, pode ser utilizado para a medição da razão ar/combustível de acordo com as especificações do ponto 1.4.4.

1.2.6.   Caudal total dos gases de escape diluídos

Ao utilizar um sistema de diluição do caudal total, deve medir-se o caudal total dos gases de escape diluídos (G TOTW) com uma PDP, um CFV ou um SSV (anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.2). A exatidão deve estar em conformidade com o disposto no anexo 4A, apêndice 2, ponto 2.2.

1.3.   Exatidão

A calibração de todos os instrumentos de medição deve ser feita com base em normas nacionais ou internacionais e satisfazer os requisitos estabelecidos no quadro 3.

Quadro 3

Exatidão dos instrumentos de medição

N.o

Instrumento de medição

Exatidão

1

Velocidade do motor

± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

2

Binário

± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

3

Consumo de combustível

± 2 % do valor máximo do motor

4

Consumo de ar

± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

5

Caudal dos gases de escape

± 2,5 % da leitura ou ± 1,5 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

6

Temperaturas ≤ 600 K

± 2 K em valores absolutos

7

Temperaturas > 600 K

± 1 % da leitura

8

Pressão dos gases de escape

± 0,2 kPa em valores absolutos

9

Depressão do ar de admissão

± 0,05 kPa em valores absolutos

10

Pressão atmosférica

± 0,1 kPa em valores absolutos

11

Outras pressões

± 0,1 kPa em valores absolutos

12

Humidade absoluta

± 5 % da leitura

13

Caudal do ar de diluição

± 2 % da leitura

14

Caudal dos gases de escape diluídos

± 2 % da leitura

1.4.   Determinação dos componentes gasosos

1.4.1.   Especificações gerais dos analisadores

Os analisadores devem ter uma gama de medição adequada à exatidão necessária para medir as concentrações dos componentes dos gases de escape (ponto 1.4.1.1). Recomenda-se que os analisadores sejam usados de modo a que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa.

Se o valor da escala completa for igual ou inferior a 155 ppm (ou ppm C) ou se forem utilizados sistemas de visualização (computadores, dispositivos de registo de dados) que forneçam uma exatidão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis concentrações abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais para assegurar a exatidão das curvas de calibração — anexo 4A, apêndice 2, ponto 1.5.5.2.

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

1.4.1.1.   Erros de medição

O analisador não se deve desviar do ponto de calibração nominal em mais de ± 2 % da leitura ou ± 0,3 % da escala completa, conforme o valor que for maior.

Nota: Para efeitos do presente regulamento, «exatidão» é definida como o desvio da leitura do analisador em relação aos valores de calibração nominais utilizando um gás de calibração (≡ valor verdadeiro).

1.4.1.2.   Repetibilidade

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

1.4.1.3.   Ruído

A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação a zero e de regulação da sensibilidade durante qualquer período de 10 segundos não deve exceder 2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas.

1.4.1.4.   Deriva do zero

A deriva do zero durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A resposta ao zero é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de colocação a zero durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

1.4.1.5.   Deriva da regulação da sensibilidade

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

1.4.2.   Secagem dos gases

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

1.4.3.   Analisadores

Os pontos 1.4.3.1 a 1.4.3.5 do presente apêndice descrevem os princípios de medição a utilizar. O apêndice 4 do anexo 4A contém uma descrição pormenorizada dos sistemas de medição.

Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a seguir indicados. Para os analisadores não lineares, é admitida a utilização de circuitos de linearização.

1.4.3.1.   Análise do monóxido de carbono (CO)

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

1.4.3.2.   Análise do dióxido de carbono (CO2)

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

1.4.3.3.   Análise dos hidrocarbonetos (HC)

O analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detetor, válvulas, tubagens, etc., aquecidos de modo a manter a temperatura do gás a 463 K (190 °C) ± 10 K.

1.4.3.4.   Análise dos óxidos de azoto (NOx)

O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo detetor de quimioluminescência (CLD) ou detetor de quimioluminescência aquecido (HCLD) com conversor NO2-NO, se a medição for feita em base seca. Se a medição for feita em base húmida, deve ser utilizado um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 °C), desde que a verificação do efeito de atenuação da água (anexo 4A, apêndice 2, ponto 1.9.2.2) tenha sido satisfatória.

Tanto para o CLD como para o HCLD, o percurso do gás deve se mantido a uma temperatura das paredes de 328 K a 473 K (55 °C a 200 °C) até ao conversor, nas medições em base seca, e até ao analisador, nas medições em base húmida.

1.4.4.   Medição da razão ar/combustível

O equipamento de medição da razão ar/combustível utilizado para determinar o caudal dos gases de escape, conforme especificado no ponto 1.2.5, deve ser um sensor da razão ar/combustível de gama larga ou um sensor lambda do tipo Zirconia.

O sensor deve ser montado diretamente no tubo de escape, num local em que a temperatura dos gases de escape seja suficientemente elevada para eliminar a condensação de água.

A exatidão do sensor com a parte eletrónica incorporada deve ter as seguintes tolerâncias:

 

± 3 % da leitura para λ < 2

 

± 5 % da leitura para 2 ≤ λ < 5

 

± 10 % da leitura para 5 ≤ λ

Para se obter a exatidão acima especificada, o sensor deve ser calibrado conforme as instruções do fabricante.

1.4.5.   Recolha de amostras das emissões gasosas

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

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

Quando for utilizado um sistema de diluição total do fluxo para a determinação das partículas, as emissões gasosas podem também ser determinadas nos gases de escape diluídos. As sondas de recolha de amostras devem estar próximas da sonda de recolha de partículas no túnel de diluição [anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.2 (DT) e ponto 1.2.2 (PSP)]. O CO e o CO2 podem ser facultativamente determinados através da recolha de amostras para um saco e subsequente medição da concentração no saco de recolha de amostras.

1.5.   Determinação das partículas

A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição do caudal parcial ou por um sistema de diluição do caudal total. O débito do sistema de diluição deve ser suficientemente grande para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras e manter a temperatura dos gases de escape diluídos entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) imediatamente a montante dos porta-filtros. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes da entrada no sistema de diluição. Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 °C), recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do limite de temperatura de 303 K (30 °C). Todavia, a temperatura do ar diluído não deve exceder 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição.

Nota: Para as gamas de potência até à gama K, inclusive, utilizando ciclos com modos discretos, a temperatura do filtro pode ser mantida à temperatura máxima de 325 K (52 °C) ou abaixo desta, em vez de respeitar a gama de temperaturas de 42 °C a 52 °C.

Num sistema de diluição do caudal parcial, a sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada próximo e a montante da sonda de gases, conforme definido no ponto 4.4 e de acordo com o anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.1, figuras 4-12, EP e SP.

O sistema de diluição do caudal parcial tem de ser concebido para separar a corrente de escape em duas partes, sendo a mais pequena diluída com ar e subsequentemente utilizada para a medição das partículas. É essencial que a razão da diluição seja determinada com muita exatidão. Podem ser utilizados diferentes métodos de separação; o tipo de separação selecionado determina, em grande medida, os equipamentos e os processos de recolha de amostras a utilizar (anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.1).

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

Podem ser aplicados dois métodos à recolha de amostras de partículas:

a)

O método do filtro único utiliza um par de filtros (ver ponto 1.5.1.3 do presente apêndice) para todos os modos do ciclo de ensaio. Deve-se prestar uma atenção considerável aos tempos e caudais da recolha de amostras durante a fase de recolha do ensaio. Todavia, apenas será necessário um par de filtros para o ciclo do ensaio.

b)

O método dos filtros múltiplos exige que seja utilizado um par de filtros (ver ponto 1.5.1.3 do presente apêndice) para cada um dos modos do ciclo de ensaio. Este método permite processos de recolha de amostras menos exigentes, mas utiliza mais filtros.

1.5.1.   Filtros de recolha de amostras de partículas

1.5.1.1.   Características dos filtros

São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana com base em fluorocarbono para os ensaios de certificação. Para aplicações especiais podem ser utilizados diferentes materiais de filtragem. Todos os tipos de filtros devem ter um rendimento de recolha de 0,3 μm DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 99 % a uma velocidade nominal de passagem dos gases compreendida entre 35 e 100 cm/s. Na realização de ensaios de correlação entre laboratórios ou entre um fabricante e uma entidade homologadora, devem ser utilizados filtros de qualidade idêntica.

1.5.1.2.   Dimensão dos filtros

Os filtros de partículas devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm (diâmetro da mancha de 37 mm). São aceitáveis filtros de maiores diâmetros (ponto 1.5.1.5).

1.5.1.3.   Filtros primário e secundário

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

1.5.1.4.   Velocidade de passagem nominal através do filtro

Deve-se obter uma velocidade nominal de passagem dos gases através do filtro compreendida entre 35 e 100 cm/s. O aumento da perda de pressão entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa.

1.5.1.5.   Carga do filtro

As cargas mínimas recomendadas para as dimensões de filtros mais comuns são apresentadas no quadro a seguir. Para dimensões maiores, a carga mínima é de 0,065 mg/1 000 mm2 de área de filtragem.

Diâmetro do filtro

(mm)

Diâmetro recomendado da mancha

(mm)

Carga mínima recomendada

(mg)

47

37

0,11

70

60

0,25

90

80

0,41

110

100

0,62

Para o método dos filtros múltiplos, a carga mínima recomendada para o conjunto dos filtros é igual ao produto do valor correspondente acima indicado pela raiz quadrada do número total de modos.

1.5.2.   Características da câmara de pesagem e da balança analítica

1.5.2.1.   Condições na câmara de pesagem

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

1.5.2.2.   Pesagem dos filtros de referência

O ambiente da câmara (ou sala) deve estar isento de quaisquer contaminantes ambientes (tais como poeira) que se possam depositar nos filtros de partículas durante a estabilização. São admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem, conforme assinalado no ponto 1.5.2.1, se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as especificações exigidas antes da entrada do pessoal. Devem ser pesados no prazo de quatro horas pelo menos dois filtros de referência ou dois pares de filtros de referência não utilizados, mas de preferência ao mesmo tempo que o (par de) filtro(s) de recolha de amostras. Esses filtros devem ter as mesmas dimensões e ser do mesmo material que os filtros de recolha de amostras.

Se o peso médio dos filtros de referência (pares de filtros de referência) variar entre pesagens dos filtros de recolha de amostras em mais de 10 μg, todos os filtros de recolha devem ser descartados, repetindo-se o ensaio de emissões.

Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no ponto 1.5.2.1, mas a pesagem do (par de) filtro(s) de referência satisfizer esses critérios, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar os pesos dos filtros de recolha ou de anular os ensaios, corrigir o sistema de controlo da câmara de pesagem e repetir os ensaios.

1.5.2.3.   Balança analítica

A balança analítica utilizada para determinar os pesos de todos os filtros deve ter uma precisão (desvio-padrão) de 2 μg e uma resolução de 1 μg (1 dígito = 1 μg) especificadas pelo fabricante da balança.

1.5.2.4.   Eliminação dos efeitos da eletricidade estática

Para eliminar os efeitos da eletricidade estática, os filtros devem ser neutralizados antes da pesagem, por exemplo por um neutralizador de polónio ou dispositivo de efeito semelhante.

1.5.3.   Especificações adicionais para a medição das partículas

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

2.   MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DE RECOLHA DE AMOSTRAS (ENSAIO NRTC)

2.1.   Introdução

Os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos através dos métodos descritos no anexo 4A, apêndice 4. Os métodos do anexo 4A, apêndice 4, descrevem os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas (ponto 1.1) e os sistemas de diluição e de recolha de amostras recomendados para as partículas (ponto 1.2).

2.2.   Dinamómetro e equipamentos do banco de ensaio

Utilizam-se os seguintes equipamentos para os ensaios de emissões dos motores nos dinamómetros:

2.2.1.   Dinamómetro para motores

Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar o ciclo de ensaio descrito no apêndice 4 do presente anexo. A instrumentação para a medição do binário e da velocidade deve permitir a medição da potência dentro dos limites indicados. Podem ser necessários cálculos adicionais. A exatidão do equipamento de medição deve ser tal que não sejam excedidas as tolerâncias máximas indicadas no quadro 4.

2.2.2.   Outros instrumentos

Utilizam-se, conforme necessário, instrumentos de medição do consumo de combustível, do consumo de ar, da temperatura do fluido de arrefecimento e do lubrificante, da pressão dos gases de escape e da depressão no coletor de admissão, da temperatura dos gases de escape, da temperatura do ar de admissão, da pressão atmosférica, da humidade e da temperatura do combustível. Estes instrumentos devem satisfazer os requisitos do quadro 4:

Quadro 4

Exatidão dos instrumentos de medição

N.o

Instrumento de medição

Exatidão

1

Velocidade do motor

± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

2

Binário

± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

3

Consumo de combustível

± 2 % do valor máximo do motor

4

Consumo de ar

± 2 % da leitura ou ± 1 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

5

Caudal dos gases de escape

± 2,5 % da leitura ou ± 1,5 % do valor máximo do motor, consoante o que for maior

6

Temperaturas ≤ 600 K

± 2 K em valores absolutos

7

Temperaturas > 600 K

± 1 % da leitura

8

Pressão dos gases de escape

± 0,2 kPa em valores absolutos

9

Depressão do ar de admissão

± 0,05 kPa em valores absolutos

10

Pressão atmosférica

± 0,1 kPa em valores absolutos

11

Outras pressões

± 0,1 kPa em valores absolutos

12

Humidade absoluta

± 5 % da leitura

13

Caudal do ar de diluição

± 2 % da leitura

14

Caudal dos gases de escape diluídos

± 2 % da leitura

2.2.3.   Caudal dos gases de escape brutos

Para calcular as emissões nos gases de escape brutos e para controlar um sistema de diluição do caudal parcial, é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape. Para determinar este caudal, pode-se utilizar qualquer um dos métodos adiante descritos.

Para efeitos do cálculo das emissões, o tempo de resposta de qualquer método descrito a seguir deve ser igual ou inferior ao valor exigido para o tempo de resposta do analisador, conforme definido no apêndice 2, ponto 1.11.1.

Para efeitos do controlo de um sistema de diluição do caudal parcial, é necessária uma resposta mais rápida. Para os sistemas de diluição do caudal parcial com controlo em linha, é necessário um tempo de resposta ≤ 0,3 s. Para os sistemas de diluição do caudal parcial com controlo antecipado baseado numa execução do ensaio pré-registada, é necessário um tempo de resposta no sistema de medição do caudal dos gases de escape de ≤ 5 s, com um tempo de subida ≤ 1 s. O tempo de resposta do sistema deve ser especificado pelo fabricante do instrumento. Os requisitos relativos ao tempo de resposta para os sistemas de medição do caudal dos gases de escape e de diluição do caudal parcial são os indicados no ponto 2.4.

 

Método de medição direta

A medição direta do caudal instantâneo dos gases de escape pode ser efetuada pelos seguintes sistemas:

a)

Dispositivos de diferencial de pressão, tal como tubeiras de caudal (para mais pormenores, ver norma ISO 5167: 2000);

b)

Medidor de caudais ultrassónico;

c)

Medidor de caudais por vórtices.

Devem ser tomadas precauções para evitar erros de medição suscetíveis de influenciar os valores das emissões. Tais precauções incluem a instalação cuidadosa do dispositivo no sistema de escape do motor, de acordo com as recomendações do fabricante e com as boas práticas de engenharia. Em especial, o desempenho do motor e as emissões não devem ser afetados pela instalação do dispositivo.

Os medidores de caudais devem cumprir os requisitos de exatidão do quadro 3.

 

Método de medição do ar e do combustível

Trata-se de medir o caudal de ar e o caudal de combustível com medidores de caudais adequados. O cálculo do caudal instantâneo dos gases de escape faz-se do seguinte modo: Formula (para a massa de gases de escape em base húmida)

Os medidores de caudais devem cumprir os requisitos de exatidão previstos no quadro 3, devendo, no entanto, ser suficientemente precisos para cumprirem igualmente os requisitos de exatidão relativos ao caudal dos gases de escape.

 

Método de medição com um gás marcador

Este método envolve a medição da concentração de um gás marcador nos gases de escape.

Injeta-se uma quantidade conhecida de um gás inerte (p. ex., hélio puro) no caudal dos gases de escape como marcador. O gás é misturado e diluído com os gases de escape, mas não deve reagir no tubo de escape. A concentração do gás deve ser, então, medida na amostra de gases de escape.

Para assegurar a mistura completa do gás marcador, a sonda de recolha de amostras dos gases de escape deve estar localizada, pelo menos, a 1 metro ou 30 vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o que for maior, a jusante do ponto de injeção do gás marcador. A sonda de recolha de amostras pode estar mais próxima do ponto de injeção se se verificar a mistura completa por comparação da concentração do gás marcador com a concentração de referência, quando o gás marcador for injetado a montante do motor.

O caudal do gás marcador deve ser regulado de modo a que a concentração desse gás com o motor em marcha lenta sem carga depois da mistura se torne inferior à escala completa do analisador do gás marcador.

O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

Formula

com Formula

Formula

em que:

A/F st

=

razão estequiométrica ar/combustível (kg/kg)

λ

=

proporção relativa ar/combustível

conc CO2

=

concentração de CO2 em base seca (%)

conc CO

=

concentração de CO em base seca (ppm)

conc HC

=

concentração de HC (ppm)

Nota: O cálculo refere-se a um combustível para motores diesel com uma razão H/C igual a 1,8.

O medidor de caudais de ar deve satisfazer as especificações de exatidão do quadro 3, o analisador de CO2 as do ponto 2.3.1 e o sistema completo as relativas ao caudal dos gases de escape.

Facultativamente, o equipamento de medição da razão ar/combustível, nomeadamente um sensor do tipo Zirconia, pode ser utilizado para a medição do ar em excesso de acordo com as especificações do ponto 2.3.4.

2.2.4.   Caudal dos gases de escape diluídos

Para o cálculo das emissões contidas nos gases de escape diluídos, é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape diluídos. Calcula-se o caudal total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (kg/ensaio) a partir dos valores de medição ao longo do ciclo e dos dados de calibração correspondentes do dispositivo de medição do caudal (V 0 para PDP, K V para CFV, C d para SSV: devem ser utilizados os métodos correspondentes descritos no apêndice 3, ponto 2.2.1. Se a massa total da amostra de partículas e dos componentes gasosos exceder 0,5 % do caudal total dado pelo CVS, este caudal deve ser corrigido ou então o caudal das amostras de partículas deve ser devolvido ao CVS antes do dispositivo de medição do caudal.

2.3.   Determinação dos componentes gasosos

2.3.1.   Especificações gerais dos analisadores

Os analisadores devem ter uma gama de medição adequada à exatidão necessária para medir as concentrações dos componentes dos gases de escape (ponto 1.4.1.1). Recomenda-se que os analisadores sejam usados de modo a que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa.

Se o valor da escala completa for igual ou inferior a 155 ppm (ou ppm C) ou se forem utilizados sistemas de visualização (computadores, dispositivos de registo de dados) que forneçam uma exatidão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis concentrações abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais para assegurar a exatidão das curvas de calibração — anexo 4A, apêndice 2, ponto 1.5.5.2.

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

2.3.1.1.   Erros de medição

O analisador não se deve desviar do ponto de calibração nominal em mais de ± 2 % da leitura ou ± 0,3 % da escala completa, conforme o valor que for maior.

Nota: Para efeitos do presente regulamento, a «exatidão» é definida como o desvio da leitura do analisador em relação aos valores de calibração nominais utilizando um gás de calibração (≡ valor verdadeiro).

2.3.1.2.   Repetibilidade

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

2.3.1.3.   Ruído

A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação a zero e de regulação da sensibilidade durante qualquer período de 10 s não deve exceder 2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas.

2.3.1.4.   Deriva do zero

A deriva do zero durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A resposta ao zero é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de colocação a zero durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

2.3.1.5.   Deriva regulação da sensibilidade

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

2.3.1.6.   Tempo de subida

Para a análise dos gases de escape brutos, o tempo de subida do analisador instalado no sistema de medição não deve exceder 2,5 s.

Nota: A mera avaliação do tempo de resposta do analisador não define com clareza a adequação do sistema completo ao ensaio em condições transitórias. Os volumes, e especialmente os volumes mortos presentes no sistema, afetarão não só o tempo de transporte da sonda até ao analisador, mas também o tempo de subida. Do mesmo modo, os tempos de transporte dentro de um analisador seriam definidos como tempo de resposta do analisador, tal como o conversor ou os coletores de água dentro dos analisadores de NOx. A determinação do tempo total de resposta do sistema está descrita no ponto 1.11.1 do apêndice 2.

2.3.2.   Secagem dos gases

Aplicam-se as mesmas especificações para o ciclo de ensaio NRSC (ver ponto 1.4.2).

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

2.3.3.   Analisadores

Aplicam-se as mesmas especificações para o ciclo de ensaio NRSC (ver ponto 1.4.3), como se descreve adiante.

Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a seguir indicados. Para os analisadores não lineares, é admitida a utilização de circuitos de linearização.

2.3.3.1.   Análise do monóxido de carbono (CO)

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

2.3.3.2.   Análise do dióxido de carbono (CO2)

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

2.3.3.3.   Análise dos hidrocarbonetos (HC)

O analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detetor, válvulas, tubagens, etc., aquecidos de modo a manter a temperatura dos gases a 463 K (190 °C) ± 10 K.

2.3.3.4.   Análise dos óxidos de azoto (NOx)

O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo detetor de quimioluminescência (CLD) ou detetor de quimioluminescência aquecido (HCLD) com conversor NO2-NO, se a medição for feita em base seca. Se a medição for feita em base húmida, utiliza-se um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 °C), desde que a verificação do efeito de atenuação da água (anexo 4A, apêndice 2, ponto 1.9.2.2) tenha sido satisfatória.

Tanto para o CLD como para o HCLD, o percurso dos gases deve ser mantido a uma temperatura das paredes de 328 K a 473 K (55 °C a 200 °C) até ao conversor, nas medições em base seca, e até ao analisador, nas medições em base húmida.

2.3.4.   Medição da razão ar/combustível

O equipamento de medição da razão ar/combustível utilizado para determinar o caudal dos gases de escape, conforme especificado no ponto 2.2.3, deve ser um sensor da razão ar/combustível de gama larga ou um sensor lambda do tipo Zirconia.

O sensor deve ser montado diretamente no tubo de escape, num local em que a temperatura dos gases de escape seja suficientemente elevada para eliminar a condensação de água.

A exatidão do sensor com a parte eletrónica incorporada deve ter as seguintes tolerâncias:

 

± 3 % da leitura para λ < 2

 

± 5 % da leitura para 2 ≤ λ < 5

 

± 10 % da leitura para 5 ≤ λ

Para se obter a exatidão acima especificada, o sensor deve ser calibrado conforme as instruções do fabricante.

2.3.5.   Amostragem das emissões gasosas

2.3.5.1.   Caudal dos gases de escape brutos

Para o cálculo das emissões nos gases de escape brutos, aplicam-se as mesmas especificações que para o ciclo de ensaio NRSC (ponto 1.4.4), como se descreve a seguir.

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

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

2.3.5.2.   Caudal dos gases de escape diluídos

Se for utilizado um sistema de diluição do caudal total, aplicam-se as especificações a seguir.

O tubo de escape entre o motor e o sistema de diluição do caudal total deve cumprir os requisitos do anexo 4A, apêndice 4.

Instala(m)-se a(s) sonda(s) de recolha de amostras das emissões gasosas no túnel de diluição, num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, e na proximidade imediata da sonda de recolha de partículas.

A recolha de amostras pode geralmente ser executada de duas formas:

a)

Recolhem-se amostras dos poluentes num saco de recolha de amostras durante o ciclo e medem-se após a conclusão do ensaio;

b)

Recolhem-se amostras dos poluentes em contínuo e faz-se a integração ao longo do ciclo; este método é obrigatório para os HC e os NOx.

As amostras das concentrações de fundo são recolhidas a montante do túnel de diluição num saco de recolha de amostras e são subtraídas da concentração das emissões em conformidade com o apêndice 3, ponto 2.2.3.

2.4.   Determinação das partículas

A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição do caudal parcial ou por um sistema de diluição do caudal total. O caudal do sistema de diluição deve ser suficientemente importante para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras e manter a temperatura dos gases de escape diluídos entre 315 K (42 °C) e 325 K (52 °C) imediatamente a montante dos porta-filtros. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes da entrada no sistema de diluição. Recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do limite de temperatura de 303 K (30 °C) se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 °C). Todavia, a temperatura do ar diluído não deve exceder 325 K (52 °C) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição.

A sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada na vizinhança imediata da sonda de recolha de amostras das emissões gasosas, e a instalação deve cumprir o disposto no ponto 2.3.5.

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

Especificações do sistema de diluição do caudal parcial

O sistema de diluição do caudal parcial tem de ser concebido para separar a corrente de escape em duas partes, sendo a mais pequena diluída com ar e subsequentemente utilizada para a medição das partículas. É essencial que a razão de diluição seja determinada com muita exatidão. Podem ser utilizados diferentes métodos de separação; o tipo de separação selecionado determina, em grande medida, os equipamentos e os processos de recolha de amostras a utilizar (anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.1).

Para o controlo de um sistema de diluição do caudal parcial é necessário uma resposta rápida do sistema. O tempo de transformação para o sistema deve ser determinado segundo o procedimento descrito no apêndice 2, ponto 1.11.1.

Se o tempo de transformação combinado da medição do caudal de escape (ver ponto anterior) e do sistema do caudal parcial for inferior a 0,3 s, pode aplicar-se o controlo em linha. Se o tempo de transformação exceder 0,3 s, utiliza-se o controlo antecipado, baseado numa execução do ensaio pré-registada. Neste caso, o tempo de subida deve ser ≤ 1 s e o tempo de reação da combinação ≤ 10 s.

A resposta do sistema no seu conjunto deve ser concebida para assegurar uma amostra representativa das partículas, G SE, proporcional ao caudal mássico dos gases de escape. Para determinar a proporcionalidade, efetua-se uma análise de regressão de G SE em função de G EXHW a uma taxa de aquisição de dados mínima de 5 Hz, respeitando os seguintes critérios:

a)

O coeficiente de correlação r da regressão linear entre G SE e G EXHW não deve ser inferior a 0,95;

b)

O erro-padrão da estimativa de G SE em G EXHW não deve exceder 5 % do máximo de G SE;

c)

A ordenada na origem de G SE na reta de regressão não deve exceder ± 2 % do máximo de G SE.

Facultativamente, pode efetuar-se um pré-ensaio e utilizar o sinal do caudal mássico de escape desse pré-ensaio para controlar o caudal das amostras para o sistema de partículas (controlo antecipado). Esse método é exigido se o tempo de transformação do sistema de partículas, t 50,P, e/ou o tempo de transformação do caudal mássico de escape, t 50,F, forem > 0,3 s. Obtém-se um controlo correto do sistema de diluição parcial se o traço do tempo deG EXHW,pre do pré-ensaio, que controla <t132>GSE, for desfasado com um tempo de «antecipação» de t 50,P + t 50,F.

Para estabelecer a correlação entreG SE e G EXHW, utilizam-se os dados obtidos durante o ensaio real, com G EXHW alinhado em função do tempo por t 50,F relativo a G SE (não há contribuição de t 50,P para o alinhamento temporal). Noutros termos, o desfasamento temporal entre G EXHW e G SE é a diferença dos seus tempos de transformação, que foram determinados em conformidade com o apêndice 2, ponto 2.6.

Nos sistemas de diluição do caudal parcial, a exatidão do G SE do caudal da amostra é de especial importância se a medição não for efetuada diretamente, mas determinada por medição diferencial do caudal:

Formula

Neste caso, uma exatidão de ± 2 % para G TOTW e G DILW não é suficiente para garantir níveis de exatidão aceitáveis de G SE. Se o caudal de gases for determinado por medição diferencial do caudal, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exatidão de G SE seja de ± 5 % quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento.

Podem obter-se exatidões aceitáveis para G SE através de qualquer um dos seguintes métodos:

a)

As exatidões absolutas de G TOTW e G DILW são ± 0,2 %, o que garante uma exatidão de G SE de ≤ 5 % com uma razão de diluição de 15. Todavia, ocorrerão erros maiores com razões de diluição mais elevadas.

b)

A calibração de G DILW relativamente a G TOTW é efetuada de modo a obter as mesmas exatidões para G SE que as obtidas com o método da alínea a). Para os pormenores dessa calibração, ver o apêndice 2, ponto 2.6.

c)

Determina-se indiretamente a exatidão de G SE a partir da exatidão da razão de diluição, conforme determinado por um gás marcador, p. ex., o CO2. Do mesmo modo, são necessárias exatidões para o G SE equivalentes às obtidas pelo método da alínea a).

d)

A exatidão absoluta de G TOTW e G DILW situa-se a ± 2 % da escala completa, o erro máximo da diferença entre G TOTW e G DILW a ± 0,2 % e o erro de linearidade a ± 0,2 % do valor mais elevado de G TOTW observado durante o ensaio.

2.4.1.   Filtros de recolha de amostras de partículas

2.4.1.1.   Características dos filtros

São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana com base em fluorocarbono para os ensaios de certificação. Para aplicações especiais podem ser utilizados diferentes materiais de filtragem. Todos os tipos de filtros devem ter um rendimento de recolha de 0,3 μm DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 99 % a uma velocidade nominal de passagem dos gases compreendida entre 35 e 100 cm/s. Na realização de ensaios de correlação entre laboratórios ou entre um fabricante e uma entidade homologadora, devem ser utilizados filtros de qualidade idêntica.

2.4.1.2.   Dimensão dos filtros

Os filtros de partículas devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm (diâmetro da mancha de 37 mm). São aceitáveis filtros com diâmetros superiores (ponto 2.4.1.5).

2.4.1.3.   Filtros primário e secundário

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

2.4.1.4.   Velocidade de passagem nominal através do filtro

Deve-se obter uma velocidade nominal de passagem dos gases através do filtro compreendida entre 35 e 100 cm/s. O aumento da perda de pressão entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa.

2.4.1.5.   Carga do filtro

As cargas mínimas recomendadas para as dimensões de filtros mais comuns são apresentadas no quadro a seguir. Para dimensões maiores, a carga mínima é de 0,065 mg/1 000 mm2 de área de filtragem.

Diâmetro do filtro

(mm)

Diâmetro recomendado da mancha

(mm)

Carga mínima recomendada

(mg)

47

37

0,11

70

60

0,25

90

80

0,41

110

100

0,62

2.4.2.   Características da câmara de pesagem e da balança analítica

2.4.2.1.   Condições na câmara de pesagem

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

2.4.2.2.   Pesagem dos filtros de referência

O ambiente da câmara (ou sala) deve estar isento de quaisquer contaminantes ambientes (tais como poeira) que se possam depositar nos filtros de partículas durante a estabilização. São admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem, conforme assinalado no ponto 2.4.2.1, se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as especificações exigidas antes da entrada do pessoal. Devem ser pesados no prazo de quatro horas pelo menos dois filtros de referência ou dois pares de filtros de referência não utilizados, mas de preferência ao mesmo tempo que o (par de) filtro(s) de recolha de amostras. Esses filtros devem ter as mesmas dimensões e ser do mesmo material que os filtros de recolha de amostras.

Se o peso médio dos filtros de referência (pares de filtros de referência) variar entre pesagens dos filtros de recolha de amostras em mais de 10 μg, todos os filtros de recolha devem ser descartados, repetindo-se o ensaio de emissões.

Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no ponto 2.4.2.1, mas a pesagem do (par de) filtro(s) de referência satisfizer esses critérios, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar os pesos dos filtros de recolha ou de anular os ensaios, corrigir o sistema de controlo da câmara de pesagem e repetir os ensaios.

2.4.2.3.   Balança analítica

A balança analítica utilizada para determinar os pesos de todos os filtros deve ter uma precisão (desvio-padrão) de 2 μg e uma resolução de 1 μg (1 dígito = 1 μg) especificadas pelo fabricante da balança.

2.4.2.4.   Eliminação dos efeitos da eletricidade estática

Para eliminar os efeitos da eletricidade estática, os filtros devem ser neutralizados antes da pesagem, por exemplo com um neutralizador de polónio ou dispositivo de efeito semelhante.

2.4.3.   Especificações adicionais para a medição das partículas

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

Apêndice 2

Método de calibração (NRSC, NRTC  (1) )

1.   CALIBRAÇÃO DOS INSTRUMENTOS DE ANÁLISE

1.1.   Introdução

Cada analisador deve ser calibrado tantas vezes quantas as necessárias para satisfazer os requisitos de exatidão do presente regulamento. Descreve-se no presente ponto o método de calibração a utilizar para os analisadores indicados no apêndice 1, ponto 1.4.3.

A pedido do fabricante, e com o acordo da entidade homologadora, os métodos descritos no anexo 4B, pontos 8.1 e 8.2, podem ser utilizados como alternativa aos referidos no ponto 1 do presente apêndice.

1.2.   Gases de calibração

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

A data de expiração dos gases de calibração, indicada pelo fabricante, deve ser registada.

1.2.1.   Gases puros

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

a)

Azoto purificado

(contaminação ≤ 1 ppm C, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO)

b)

Oxigénio purificado

(pureza > 99,5 % vol. O2)

c)

Mistura hidrogénio-hélio

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

(contaminação ≤ 1 ppm C, ≤ 400 ppm CO2)

d)

Ar de síntese purificado

(contaminação ≤ 1 ppm C, ≤ 1 ppm CO, ≤ 400 ppm CO2, ≤ 0,1 ppm NO)

(teor de oxigénio compreendido entre 18 e 21 % vol.)

1.2.2.   Gases de calibração e de regulação da sensibilidade

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

a)

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

b)

CO e azoto purificado;

c)

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

d)

O2 e azoto purificado,

e)

CO2 e azoto purificado;

f)

CH4 e ar de síntese purificado;

g)

C2H6 e ar de síntese purificado.

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

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

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

Esta exatidão implica que os gases primários utilizados para a mistura sejam conhecidos com uma exatidão mínima de ± 1 %, com base em normas nacionais ou internacionais sobre gases. A verificação deve ser efetuada a uma percentagem compreendida entre 15 % e 50 % da escala completa relativamente a cada calibração que inclua um dispositivo misturador. Pode efetuar-se uma verificação adicional utilizando outro gás de calibração, se a primeira verificação tiver falhado.

Em alternativa, o dispositivo misturador pode ser verificado com um instrumento que, por natureza, seja linear, p. ex., utilizando gás NO com um CLD. O valor de regulação da sensibilidade do instrumento deve ser ajustado com o gás de regulação da sensibilidade diretamente ligado ao instrumento. Deve verificar-se o dispositivo misturador com as regulações utilizadas e compara-se o valor nominal com a concentração medida pelo instrumento. Esta diferença deve, em cada ponto, situar-se a ± 1 % do valor nominal.

Podem ser utilizados outros métodos baseados nas boas práticas de engenharia e com o acordo prévio das partes envolvidas.

Nota: Recomenda-se um misturador-doseador de gases com uma exatidão de ± 1 % para o estabelecimento da curva de calibração exata do analisador. O misturador-doseador de gases deve ser calibrado pelo fabricante do instrumento.

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

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

1.4.   Ensaio de estanquidade

Deve ser efetuado um ensaio de estanquidade do sistema. Para o efeito, desliga-se a sonda do sistema de escape e obtura-se a sua extremidade. Liga-se a bomba do analisador. Após um período inicial de estabilização, todos os medidores de caudais devem indicar zero. Se tal não acontecer, as condutas de recolha de amostras devem ser verificadas e a anomalia corrigida. A taxa de fugas máxima admissível no lado do vácuo é de 0,5 % do caudal em utilização para a parte do sistema que está a ser verificada. Os caudais do analisador e do sistema de derivação podem ser utilizados para estimar os caudais em utilização.

Outro método consiste na introdução de uma modificação do patamar de concentração no início da conduta de recolha de amostras, passando do gás de colocação a zero para o gás de regulação da sensibilidade.

Se após um período adequado de tempo a leitura revelar uma concentração inferior à introduzida, este facto aponta para problemas de calibração ou de estanquidade.

1.5.   Processo de calibração

1.5.1.   Dispositivo instrumental

O dispositivo instrumental deve ser calibrado, sendo as curvas de calibração verificadas em relação a gases padrão. Os caudais de gases utilizados devem ser os mesmos que para a recolha de gases de escape.

1.5.2.   Tempo de aquecimento

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

1.5.3.   Analisador NDIR e HFID

Regula-se o analisador NDIR conforme necessário e otimiza-se a chama de combustão do analisador HFID (ponto 1.8.1).

1.5.4.   Calibração

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

Utilizando ar de síntese purificado (ou azoto), colocam-se a zero os analisadores de CO, CO2, NOx, HC e O2.

Introduzem-se os gases de calibração adequados nos analisadores, sendo os valores registados e as curvas de calibração estabelecidas em conformidade com o ponto 1.5.6.

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

1.5.5.   Estabelecimento da curva de calibração

1.5.5.1.   Orientações gerais

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

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

A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 2 % do valor nominal de cada ponto de calibração nem mais de ± 0,3 % da escala completa no zero.

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

a)

A gama de medição;

b)

A sensibilidade;

c)

A data de realização da calibração.

1.5.5.2.   Calibração abaixo de 15 % da escala completa

A curva de calibração do analisador é definida por pelo menos dez pontos de calibração (excluindo o zero), espaçados de modo que 50 % dos pontos de calibração estejam abaixo de 10 % da escala completa.

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

A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 4 % do valor nominal de cada ponto de calibração nem mais de ± 0,3 % da escala completa no zero.

1.5.5.3.   Métodos alternativos

Podem ser utilizadas outros meios técnicos (por exemplo, computadores, comutadores de gama controlados eletronicamente, etc.) se se puder provar que oferecem uma exatidão equivalente.

1.6.   Verificação da calibração

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

Para verificar a calibração, utiliza-se um gás de colocação a zero e um gás de regulação da sensibilidade cujo valor nominal seja superior a 80 % da escala completa da gama de medição.

Se, para dois pontos dados, o valor encontrado não diferir do valor de referência declarado em mais de ± 4 % da escala completa, os parâmetros de ajustamento podem ser modificados. Se não for este o caso, deve ser estabelecida uma nova curva de calibração de acordo com o ponto 1.5.4.

1.7.   Ensaio de eficiência do conversor de NOx

A eficiência do conversor utilizado para a conversão de NO2 em NO é ensaiada conforme indicado nos pontos 1.7.1 a 1.7.8 (Figura 1).

1.7.1.   Instalação de ensaio

Usando a instalação de ensaio mostrada na figura 1 (ver também apêndice 1, ponto 1.4.3.5) e o processo indicado a seguir, a eficiência dos conversores pode ser ensaiada com recurso a um ozonizador.

Figura 1

Esquema de dispositivo para verificar a eficiência de um conversor de NO2

Image

1.7.2.   Calibração

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

1.7.3.   Cálculo

A eficiência do conversor de NOx é calculada do seguinte modo:

Formula

em que:

a

=

Concentração de NOx em conformidade com o ponto 1.7.6.

b

=

Concentração de NOx em conformidade com o ponto 1.7.7.

c

=

Concentração de NO em conformidade com o ponto 1.7.4.

d

=

Concentração de NO em conformidade com o ponto 1.7.5.

1.7.4.   Adição de oxigénio

Através de um T, junta-se continuamente oxigénio ou ar de colocação a zero ao caudal de gases até que a concentração indicada seja cerca de 20 % menor do que a concentração de calibração indicada no ponto 1.7.2. (O analisador deve estar no modo NO.)

Regista-se a concentração c indicada. O ozonizador é mantido desativado ao longo do processo.

1.7.5.   Ativação do ozonizador

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

1.7.6.   Modo NOx

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

1.7.7.   Desativação do ozonizador

Desativa-se agora o ozonizador. A mistura de gases descrita no ponto 1.7.6 deve passar através do conversor para o detetor. Regista-se a concentração b indicada. (O analisador deve estar no modo NOx.)

1.7.8.   Modo NO

Comutado para o modo NO com o ozonizador desativado, desliga-se igualmente o caudal de oxigénio ou de ar de síntese. A leitura de NOx do analisador não deve desviar-se mais de ± 5 % do valor medido em conformidade com o ponto 1.7.2. (O analisador deve estar no modo NO.)

1.7.9.   Intervalo dos ensaios

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

1.7.10.   Eficiência exigida

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

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

1.8.   Regulação do FID

1.8.1.   Otimização da resposta do detetor

O HFID deve ser regulado em conformidade com as instruções fornecidas pelo fabricante. Deve utilizar-se um gás de regulação da sensibilidade constituído por propano/ar para otimizar a resposta na gama de funcionamento mais comum.

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

1.8.2.   Fatores de resposta aos hidrocarbonetos

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

Os fatores de resposta devem ser determinados ao colocar um analisador em serviço e após os grandes intervalos de serviço. O fator de resposta (R f) para uma dada espécie de hidrocarboneto é a relação entre a leitura C1 no FID e a concentração de gás na garrafa, expressa em ppm C1.

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

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

Metano e ar de síntese purificado

:

1,00 ≤ R f ≤ 1,15

Propileno e ar de síntese purificado

:

0,90 ≤ R f ≤ 1,1

Tolueno e ar de síntese purificado

:

0,90 ≤ R f ≤ 1,10

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

1.8.3.   Verificação da interferência do oxigénio

A verificação da interferência do oxigénio deve ser determinada ao colocar o analisador em serviço e após os grandes intervalos de serviço.

Deve ser escolhida uma gama em que os gases de verificação da interferência do oxigénio se situam nos 50 % superiores. Realiza-se o ensaio com a temperatura do forno regulada conforme exigido.

1.8.3.1.   Gases de verificação da interferência do oxigénio

Os gases de verificação da interferência do oxigénio devem conter propano com uma concentração entre 350 ppmC e 75 ppmC. O valor da concentração deve ser determinado com as tolerâncias para os gases de calibração através de análise cromatográfica dos hidrocarbonetos totais acrescidos de impurezas ou através de mistura dinâmica. O azoto deve ser o diluente predominante, sendo o restante oxigénio. As misturas necessárias para o ensaio dos motores diesel são:

Concentração de O2

Restante

21 (20 a 22)

Azoto

10 (9 a 11)

Azoto

5 (4 a 6)

Azoto

1.8.3.2.   Procedimento

a)

Coloca-se o analisador a zero.

b)

Calibra-se o analisador com a mistura de oxigénio a 21 %.

c)

Verifica-se novamente a resposta ao zero. Se se modificou em mais de 0,5 % da escala completa, repetem-se as etapas das alíneas a) e b) anteriores.

d)

Aplicam-se os gases de verificação da interferência do oxigénio a 5 % e a 10 %.

e)

Verifica-se novamente a resposta ao zero. Se se modificou em mais de ± 1 % da escala completa, o ensaio deve ser repetido.

f)

Calcula-se a interferência do oxigénio (%O2I) para cada mistura descrita na alínea d) conforme a seguir indicado:

Formula

A

=

concentração de hidrocarbonetos (ppmC) do gás de regulação da sensibilidade utilizado na alínea b)

B

=

concentração de hidrocarbonetos (ppmC) dos gases de verificação da interferência do oxigénio utilizados na alínea d)

C

=

resposta do analisador

Formula

D

=

percentagem da resposta do analisador na escala completa devido a A

g)

A percentagem de interferência do oxigénio (%O 2 I) deve ser inferior a ± 3,0 % relativamente a todos os gases de verificação da interferência do oxigénio necessários antes da realização do ensaio.

h)

Caso a interferência do oxigénio seja superior a ± 3,0 %, ajusta-se progressivamente o caudal de ar acima e abaixo das especificações do fabricante, repetindo-se o estabelecido no ponto 1.8.1 para cada caudal.

i)

Caso a interferência do oxigénio seja superior a ± 3,0 % depois de se ajustar o caudal de ar, sujeitam-se o caudal de combustível e subsequentemente o caudal da amostra a variações, repetindo-se as operações prescritas no ponto 1.8.1 para cada nova regulação.

j)

Caso a interferência do oxigénio continue a ser superior a ± 3,0 %, reparam-se ou substituem-se o analisador, o combustível do FID ou o ar do queimador antes do ensaio. Repete-se o procedimento do presente ponto com o equipamento reparado ou substituído ou com novos gases.

1.9.   Efeitos de interferência com os analisadores NDIR e CLD

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

1.9.1.   Verificação das interferências no analisador de CO

A água e o CO2 podem interferir no desempenho do analisador de CO. Assim, borbulha-se em água à temperatura ambiente um gás de regulação da sensibilidade que contenha CO2 com uma concentração de 80 % a 100 % da escala completa da gama de funcionamento máxima utilizada durante o ensaio e regista-se a resposta do analisador. A resposta do analisador não deve ser superior a 1 % da escala completa para as gamas iguais ou superiores a 300 ppm ou superior a 3 ppm para as gamas inferiores a 300 ppm.

1.9.2.   Verificações do efeito de atenuação no analisador de NOx

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

1.9.2.1.   Verificação do efeito de atenuação do CO2

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

O efeito de atenuação é calculado do seguinte modo:

Formula

não devendo ser superior a 3 % da escala completa.

em que:

A

=

concentração de CO2 não diluído medida com o NDIR, em %

B

=

concentração de CO2 diluído medida com o NDIR, em %

C

=

concentração de NO diluído medida com o CLD, em ppm

D

=

concentração de NO não diluído medida com o CLD, em ppm

1.9.2.2.   Verificação do efeito de atenuação da água

Esta verificação aplica-se apenas às medições das concentrações de gases em base húmida. O cálculo do efeito de atenuação da água deve tomar em consideração a diluição do gás de regulação da sensibilidade do NO no vapor de água e o estabelecimento de uma relação entre a concentração de vapor de água da mistura e a prevista durante o ensaio. Faz-se passar um gás de regulação da sensibilidade do NO com uma concentração de 80 % a 100 % da escala completa da gama de funcionamento normal através do (H)CLD e regista-se o valor de NO como D. Deixa-se borbulhar o gás de regulação da sensibilidade do NO através de água à temperatura ambiente, fazendo-se passar esse gás através do (H)CLD e regista-se o valor de NO como C. Determina-se a temperatura da água e regista-se como F. Determina-se a pressão do vapor de saturação da mistura que corresponde à temperatura da água borbulhada (F) e regista-se como G. Calcula-se a concentração do vapor de água (em %) da mistura do seguinte modo:

Formula

e regista-se como H. Calcula-se a concentração prevista do gás de regulação da sensibilidade do NO diluído (em vapor de água) do seguinte modo:

Formula

e regista-se como De. Para os gases de escape dos motores diesel, estima-se a concentração máxima de vapor de água (em %) prevista durante o ensaio, usando a hipótese de uma razão atómica H/C do combustível de 1,8 para 1,0, a partir da concentração máxima de CO2 nos gases de escape ou da concentração do gás de regulação da sensibilidade do CO2 não diluído (A, medido como se indica no ponto 1.9.2.1), do seguinte modo:

Formula

e regista-se como Hm.

O efeito de atenuação da água calcula-se do seguinte modo:

Formula

não devendo ser superior a 3 % da escala completa.

De

=

concentração prevista do NO diluído (ppm)

C

=

concentração do NO diluído (ppm)

Hm

=

concentração máxima do vapor de água (%)

H

=

concentração real do vapor de água (%)

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

1.10.   Intervalos de calibração

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

1.11.   Requisitos adicionais de calibração para as medições relativas aos gases de escape brutos durante o ensaio NRTC

1.11.1.   Verificação do tempo de resposta do sistema de análise

As regulações do sistema para a avaliação do tempo de resposta devem ser exatamente as mesmas que para a medição durante a execução do ensaio (isto é, pressão, caudais, regulações dos filtros nos analisadores e todas as outras influências sobre o tempo de resposta). A determinação do tempo de resposta é feita com a permuta dos gases diretamente à entrada da sonda de recolha de amostras. A permuta dos gases deve ser feita em menos de 0,1 s. Os gases utilizados para o ensaio devem causar uma alteração da concentração de, pelo menos, 60 % da escala completa.

Regista-se a alteração da concentração de cada componente dos gases. O tempo de resposta é definido como a diferença de tempo entre a permuta dos gases e a alteração adequada da concentração registada. O tempo de resposta do sistema (t 90) consiste no tempo de reação do detetor de medição e no tempo de subida do detetor. O tempo de reação é definido como o tempo que decorre entre a alteração (t 0) e a obtenção de uma resposta de 10 % da leitura final (t 10). O tempo de subida é definido como o tempo que decorre entre uma resposta de 10 % e de 90 % da leitura final (t 90 – t 10).

Para o alinhamento temporal do analisador e dos sinais do caudal dos gases de escape no caso da medição em gases brutos, o tempo de transformação é definido como o tempo decorrido entre a alteração (t 0) a obtenção da resposta de 50 % da leitura final (t 50).

O tempo de resposta do sistema deve ser ≤10 s com um tempo de subida ≤2,5 s para todos os componentes limitados (CO, NOx, HC) e todas as gamas utilizadas.

1.11.2.   Calibração do analisador do gás marcador para medições do caudal dos gases de escape

Calibra-se o analisador para medição da concentração do gás marcador, se utilizado, com o gás padrão.

Estabelece-se a curva de calibração no mínimo com 10 pontos de calibração (excluindo o zero) a intervalos que permitam que metade dos pontos de calibração se situem entre 4 % e 20 % da escala completa do analisador e os restantes se situem entre 20 % e 100 % da escala completa. A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados.

A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 1 % da escala completa relativamente ao valor nominal de cada ponto de calibração, na gama de 20 % a 100 % da escala completa. A curva de calibração não deve afastar-se mais de ± 2 % da leitura do valor nominal na escala de 4 % a 20 % da escala completa.

O analisador deve ser colocado a zero e calibrado antes da realização do ensaio utilizando um gás de colocação a zero e um gás de regulação da sensibilidade cujo valor nominal seja superior a 80 % da escala completa do analisador.

2.   CALIBRAÇÃO DO SISTEMA DE MEDIÇÃO DE PARTÍCULAS

2.1.   Introdução

Cada componente deve ser calibrado tantas vezes quantas as necessárias para satisfazer os requisitos de exatidão do presente regulamento. Descreve-se aqui o método de calibração a utilizar para os componentes indicados no anexo 4A, apêndice 1, ponto 1.5 e apêndice 4.

A pedido do fabricante, e com o acordo da entidade homologadora, os métodos descritos no anexo 4B, pontos 8.1 e 8.2, podem ser utilizados como alternativa aos referidos no ponto 2 do presente apêndice.

2.2.   Medição dos caudais

A calibração dos medidores de caudais de gases ou de outros aparelhos de medição de caudais deve ser feita de acordo com normas internacionais e/ou nacionais.

O erro máximo do valor medido deve estar dentro de um intervalo de ± 2 % da leitura.

Nos sistemas de diluição do caudal parcial, a exatidão do G SE do caudal da amostra é de especial importância se a medição não for efetuada diretamente, mas determinada por medição diferencial do caudal:

Formula

Neste caso, uma exatidão de ± 2 % para G TOTW e G DILW não é suficiente para garantir níveis de exatidão aceitáveis de G SE. Se o caudal de gases for determinado por medição diferencial do caudal, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exatidão de G SE seja de ± 5 % quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento.

2.3.   Verificação da razão de diluição

Ao utilizar sistemas de recolha de amostras de partículas sem EGA (anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.1), verifica-se a razão de diluição para cada novo motor com o motor a funcionar e utilizando as medições das concentrações de CO2 ou NOx nos gases de escape brutos e diluídos.

A razão de diluição medida deve estar a ± 10 % da razão de diluição calculada a partir da medição das concentrações de CO2 ou NOx.

2.4.   Verificação das condições de caudal parcial

A gama das oscilações da velocidade e da pressão dos gases de escape deve ser verificada e ajustada de acordo com os requisitos do anexo 4A, apêndice 4, ponto 1.2.1.1, EP, se aplicável.

2.5.   Intervalos de calibração

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

2.6.   Requisitos de calibração adicionais para sistemas de diluição do caudal parcial

2.6.1.   Calibração periódica

Se o caudal da amostra de gases for determinado por medição diferencial, o medidor de caudais ou os instrumentos de medição devem ser calibrados através de um dos procedimentos a seguir indicados, de modo tal que o caudal deG SE à entrada do túnel satisfaça os requisitos de exatidão do anexo 4A, apêndice 1, ponto 2.4:

O medidor de caudais para o G DILW deve estar ligado em série ao medidor de caudais para o G TOTW, sendo a diferença entre os dois medidores calibrada em, pelo menos, 5 pontos de regulação com valores de caudal igualmente espaçados entre o valor mais baixo de G DILW utilizado durante o ensaio e o valor de G TOTW utilizado durante o ensaio. O túnel de diluição pode ser colocado em derivação.

Liga-se em série um aparelho calibrado de medição do caudal mássico ao medidor de caudais para o GTOTW e verifica-se a exatidão em relação ao valor utilizado para o ensaio. Liga-se em série um aparelho calibrado de medição do caudal mássico ao medidor de caudais para o G DILW e verifica-se a exatidão em relação ao valor utilizado para o ensaio para pelo menos 5 pontos correspondentes a uma razão de diluição compreendida entre 3 e 50, relativa ao GTOTW utilizado durante o ensaio

Desliga-se o tubo de transferência TT do escape e liga-se ao tubo de transferência um dispositivo de medição de caudais calibrado com uma gama adequada à medição deGSE. Regula-se então G TOTW no valor utilizado no ensaio e G DILW é regulado sequencialmente em pelo menos cinco valores correspondentes a razões de diluição q entre 3 e 50. Em alternativa, pode existir um percurso de calibração especial do caudal em que o túnel seja colocado em derivação mas o caudal total e do ar de diluição através dos aparelhos de medição correspondentes sejam os mesmos que no ensaio real.

Introduz-se um gás marcador no tubo de transferência TT. Esse gás marcador pode ser um componente dos gases de escape, como o CO2 ou o NOx. Após diluição no túnel, mede-se a quantidade do gás marcador em relação a cinco razões de diluição compreendidas entre 3 e 50. A exatidão do caudal da amostra determina-se a partir da razão de diluição q:

Formula

Devem ter-se em consideração as exatidões dos analisadores de gases para garantir a exatidão de G SE.

2.6.2.   Verificação do caudal de carbono

Recomenda-se vivamente uma verificação do caudal de carbono que utilize os gases de escape reais para detetar problemas de medição e de controlo e verificar o funcionamento correto do sistema de diluição do caudal parcial. A verificação do caudal de carbono deve ser efetuada, pelo menos, quando se instala um novo motor ou quando se muda algum elemento significativo na configuração do banco de ensaio.

Deve fazer-se funcionar o motor à carga e à velocidade de binário máximo ou em qualquer outro modo estacionário que produza 5 % ou mais de CO2. O sistema de recolha de amostras do caudal parcial deve funcionar com um fator de diluição de cerca de 15 para 1.

2.6.3.   Verificação prévia ao ensaio

Duas horas antes da realização do ensaio, deve efetuar-se uma verificação prévia, procedendo do seguinte modo:

Verifica-se a exatidão dos medidores de caudais pelo mesmo método que o utilizado para a calibração para, pelo menos, dois pontos, incluindo valores do caudal de G DILW que correspondam a razões de diluição compreendidas entre 5 e 15 para o valor de G TOTW utilizado durante o ensaio.

Caso se possa demonstrar, através de registos do método de calibração descrito anteriormente, que a calibração dos medidores de caudais é estável durante um período de tempo maior, a verificação prévia ao ensaio pode ser omitida.

2.6.4.   Determinação do tempo de transformação

As regulações do sistema para a avaliação do tempo de transformação são exatamente as mesmas que durante a medição durante o ensaio. Determina-se o tempo de transformação através do seguinte método:

Instala-se em série com a sonda e, estreitamente ligado a esta, um medidor de caudais de referência independente e com uma gama de medição adequada ao caudal da sonda. Este medidor de caudais deve ter um tempo de transformação inferior a 100 ms para a dimensão do patamar do caudal utilizado na medição do tempo de resposta, com uma restrição do caudal suficientemente baixa para não afetar o rendimento dinâmico do sistema de diluição do caudal parcial e tendo em conta as boas práticas de engenharia.

Introduz-se uma mudança de patamar no caudal dos gases de escape (ou caudal de ar, se o dos gases de escape for calculado) do sistema de diluição do caudal parcial desde um valor baixo até pelo menos 90 % da escala completa. O sinal de desencadeamento da mudança de patamar deve ser o mesmo que é utilizado para dar início ao controlo antecipado do ensaio real. Registam-se o estímulo do patamar do caudal dos gases de escape e a resposta do medidor de caudais a uma frequência de amostragem de, pelo menos, 10 Hz.

A partir desses dados, determina-se o tempo de transformação para o sistema de diluição do caudal parcial, isto é, o tempo que decorre desde o início do estímulo do patamar até ao ponto correspondente a 50 % da resposta do medidor de caudais. Do mesmo modo, determinam-se os tempos de transformação do sinal de G SE do sistema de diluição do caudal parcial e do sinal de G EXHW do medidor do caudal de gases de escape. Esses sinais são utilizados em verificações de regressão realizadas após cada ensaio (anexo 4A, apêndice 1, ponto 2.4).

Repete-se o cálculo durante, pelo menos, 5 estímulos de subida e de descida, procedendo-se depois ao cálculo da média dos resultados. O tempo de transformação interna (< 100 ms) do medidor de caudais de referência deve ser subtraído deste valor. Este é o valor «antecipado» do sistema de diluição do caudal parcial, que deve ser aplicado de acordo com o anexo 4A, apêndice 1, ponto 2.4.

3.   CALIBRAÇÃO DO SISTEMA CVS

3.1.   Generalidades

Calibra-se o sistema CVS utilizando um medidor de caudais preciso e os meios necessários para alterar as condições de funcionamento.

Mede-se o caudal através do sistema em diferentes posições de funcionamento, sendo os parâmetros de controlo do sistema medidos e relacionados com o caudal.

Podem utilizar-se vários tipos de medidores de caudais, como, por exemplo, venturi calibrado, medidor laminar calibrado ou medidor com turbina calibrado.

A pedido do fabricante, e com o acordo da entidade homologadora, os métodos descritos no anexo 4B, pontos 8.1 e 8.2, podem ser utilizados como alternativa aos referidos no ponto 3 do presente apêndice.

3.2.   Calibração da bomba volumétrica (PDP)

Medem-se simultaneamente todos os parâmetros relacionados com a bomba juntamente com os parâmetros relacionados com um venturi de calibração, que é ligado em série com a bomba. Traça-se a curva do caudal calculado (em m3/min à entrada da bomba, a pressão e temperatura absolutas) em relação a uma função de correlação correspondente ao valor de uma dada combinação de parâmetros da bomba. Determina-se a equação linear que exprime a relação entre o caudal da bomba e a função de correlação. Se a bomba do sistema CVS tiver várias velocidades de funcionamento, executa-se uma operação de calibração para cada velocidade utilizada.

Deve manter-se a estabilidade da temperatura durante a calibração.

Mantêm-se as fugas em todas as ligações e tubagens entre o venturi de calibração e a bomba CVS a valores inferiores a 0,3 % do ponto mais baixo do caudal (restrição máxima e velocidade da PDP mínima).

3.2.1.   Análise dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Q s) em cada regulação da restrição (mínimo seis regulações) em m3/min normais a partir dos dados do medidor de caudais e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Converte-se em seguida o caudal de ar em caudal da bomba (V 0) em m3/rot a temperatura e pressão absolutas à entrada da bomba, como segue:

Formula

em que:

Qs

=

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

T

=

temperatura à entrada da bomba (K)

pA

=

pressão absoluta à entrada da bomba (p B – p 1) (kPa)

n

=

velocidade da bomba (rot/s)

Para compensar a interação das variações de pressão na bomba e da taxa de escorregamento da mesma, calcula-se a função de correlação (X 0) entre a velocidade da bomba, a diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba e a pressão absoluta à saída da bomba do seguinte modo:

Formula

em que:

Δpp

=

diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba (kPa)

pA

=

pressão absoluta à saída da bomba (kPa)

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

Formula

D0 e m são as constantes da ordenada e do declive, respetivamente, que descrevem as retas de regressão.

Num sistema CVS com múltiplas velocidades, as curvas de calibração obtidas para as diferentes gamas de caudais da bomba devem ser sensivelmente paralelas e os valores da ordenada na origem (D 0) devem aumentar à medida que diminui a gama do caudal da bomba.

Os valores calculados a partir da equação devem situar-se a ± 0,5 % do valor medido de V 0. Os valores de m variam de uma bomba para outra. O influxo de partículas ao longo do tempo fará com que o escorregamento da bomba diminua, conforme refletido pelos valores inferiores de m. Assim sendo, a calibração deve ser efetuada aquando da entrada em serviço da bomba, após qualquer operação importante de manutenção e se a verificação do sistema completo (ponto 3.5) indicar uma alteração da taxa de escorregamento.

3.3.   Calibração do venturi de escoamento crítico (CFV)

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

Formula

em que:

Kv

=

coeficiente de calibração

pA

=

pressão absoluta à entrada do venturi (kPa)

T

=

temperatura à entrada do venturi (K)

3.3.1.   Análise dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Q s) em cada regulação da restrição (mínimo oito regulações) em m3/min normalizados a partir dos dados do medidor de caudais e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de calibração a partir dos dados de calibração para cada regulação como segue:

Formula

em que:

Qs

=

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

T

=

temperatura à entrada do venturi (K)

pA

=

pressão absoluta à entrada do venturi (kPa)

Para determinar a gama de escoamento crítico, traça-se uma curva de K v em função da pressão à entrada do venturi. Para um escoamento crítico (bloqueado), K v tem um valor relativamente constante. Quando a pressão diminui (e a depressão aumenta), o venturi desbloqueia-se e K v diminui, o que indica que o CFV está a funcionar fora da gama admissível.

Calcula-se o K V médio e o desvio-padrão para um mínimo de 8 pontos na região do escoamento crítico. O desvio-padrão não deve exceder ± 0,3 % do valor médio de K V.

3.4.   Calibração do venturi subsónico (SSV)

A calibração do SSV baseia-se na equação de caudal para um venturi subsónico. O caudal dos gases é função da pressão e da temperatura à entrada, da queda de pressão entre a entrada e a garganta do SSV, conforme se indica a seguir:

Formula

em que:

A0 = conjunto de constantes e conversões de unidades =

0,006111 em unidades SIFormula

d= diâmetro da garganta do SSV (m)

Cd = coeficiente de descarga do SSV

pA = pressão absoluta à entrada do venturi (kPa)

T= temperatura à entrada do venturi (K)

r= razão entre a pressão absoluta estática na garganta do SSV e à entrada do Formula

ß= razão entre o diâmetro da garganta do SSV, d, e o diâmetro interno do Formula

3.4.1.   Análise dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Q SSV) em cada regulação do caudal (mínimo 16 regulações) em m3/min normais a partir dos dados do medidor de caudais e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de descarga a partir dos dados de calibração para cada regulação do seguinte modo:

Formula

em que:

QSSV

=

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

T

=

temperatura à entrada do venturi (K)

d

=

diâmetro da garganta do SSV (m)

r

=

razão entre a pressão absoluta estática na garganta do SSV e à entrada do Formula

ß

=

razão entre o diâmetro da garganta do SSV, d, e o diâmetro interno do Formula

Para determinar a gama do caudal subsónico, traça-se C d enquanto função do número de Reynolds, na garganta do SSV. Calcula-se o número de Reynolds na garganta do SSV com a seguinte fórmula:

Formula

em que:

A1

=

conjunto de constantes e conversões de unidadesFormula

QSSV

=

caudal de ar em condições normais (101,3 kPa, 273 K) (m 3/s)

d

=

diâmetro da garganta do SSV (m)

μ

=

viscosidade absoluta ou dinâmica do gás, calculada com a seguinte fórmula:

Formula

em que:

b

=

Formula

S

=

constante empírica = 104,4 K

Visto que Q SSV é um dos valores da fórmula do número de Reynolds, os cálculos devem começar com um valor inicial estimado para Q SSV ou C d do venturi de calibração e ser repetidos até que o valor de Q SSV convirja. O método de convergência deve ter uma exatidão mínima de 0,1 %.

Os valores calculados de Cd para um mínimo de 16 pontos na região do caudal subsónico retirados da equação de ajustamento da curva de calibração devem ter uma tolerância de ± 0,5 % do Cd medido para cada ponto de calibração.

3.5.   Verificação do sistema completo

Determina-se a exatidão global do sistema de recolha CVS e do sistema de análise pela introdução de uma massa conhecida de gás poluente no sistema com este a funcionar normalmente. Efetua-se a análise e calcula-se a massa do poluente de acordo com o anexo 4A, apêndice 3, ponto 2.4.1, exceto no caso do propano, em que se utiliza um fator de 0,000472 em vez de 0,000479 para os HC. Utiliza-se uma das duas técnicas a seguir descritas.

3.5.1.   Medição com um orifício de escoamento crítico

Introduz-se uma quantidade conhecida de gás puro (propano) no sistema CVS através de um orifício de escoamento crítico calibrado. Se a pressão à entrada for suficientemente elevada, o caudal, que é ajustado através do orifício de escoamento crítico, é independente da pressão à saída do orifício (escoamento crítico). Faz-se funcionar o sistema CVS como para um ensaio normal de determinação das emissões de escape durante 5 a 10 minutos. Analisa-se a amostra de gás com o equipamento habitual (saco de recolha de amostras ou método de integração) e calcula-se a massa do gás. A massa assim determinada deve estar a ± 3 % do valor conhecido da massa do gás injetado.

3.5.2.   Medição por meio de uma técnica gravimétrica

Determina-se a massa de uma pequena garrafa cheio de propano com uma precisão de ± 0,01 g. Faz-se funcionar o sistema CVS durante cerca de 5 a 10 minutos como num ensaio de emissões de escape normal, enquanto é injetado monóxido de carbono ou propano no sistema. Determina-se a quantidade de gás puro introduzido no sistema por pesagem diferencial. Analisa-se a amostra de gás com o equipamento habitual (saco de recolha de amostras ou método de integração) e calcula-se a massa do gás. A massa assim determinada deve estar a ± 3 % do valor conhecido da massa do gás injetado.

(1)  O método de calibração é comum para os ensaios NRSC e NRTC, com exceção dos requisitos dos pontos 1.11 e 2.6.

Apêndice 3

Avaliação dos dados e cálculos

1.   AVALIAÇÃO DOS DADOS E CÁLCULOS — ENSAIO NRSC

1.1.   Avaliação dos dados relativos às emissões gasosas

Para a avaliação das emissões gasosas, toma-se a média das leituras registadas dos últimos 60 s de cada modo e determinam-se para cada modo as concentrações médias (conc) de HC, CO, NOx e CO2 durante cada modo, se for utilizado o método do balanço do carbono, a partir das leituras médias e dos dados de calibração correspondentes. Pode ser utilizado um tipo diferente de registo se garantir uma aquisição de dados equivalente.

As concentrações médias de fundo (conc d) podem ser determinadas a partir das leituras efetuadas nos sacos do ar de diluição ou das leituras de fundo contínuas (não nos sacos) e dos dados de calibração correspondentes.

Se forem utilizados os ciclos com rampas de transição do anexo 5, ponto 1.2, alíneas a) ou b), respetivamente, são aplicáveis os procedimentos de avaliação dos dados e de cálculo do anexo 4B, ponto 7.8.2.2, e os subpontos pertinentes dos pontos A.8.2, A.8.3 e A.8.4. Os resultados finais do ensaio devem ser calculados em conformidade com as equações A.8-60 e A.8-61 ou A.7-49 e A.7-50, respetivamente.

1.2.   Emissões de partículas

Para a avaliação das partículas, registam-se para cada modo as massas totais das amostras (M SAM,i) que passam através dos filtros. Levam-se os filtros para a câmara de pesagem, condicionam-se durante pelo menos uma hora, mas não mais de 80 horas, e pesam-se. Regista-se a massa bruta dos filtros e subtrai-se a tara (ver ponto 3.1 do anexo 4A). A massa de partículas (M f para o método do filtro único, M f,i para o método dos filtros múltiplos) é a soma das massas das partículas recolhidas nos filtros primário e secundário. Se tiver de ser aplicada uma correção em relação às condições de fundo, registam-se a massa do ar de diluição (M DIL) através do filtro e a massa de partículas (M d). Se tiver sido feita mais de uma medição, calcula-se o quociente M d/M DIL para cada medição e calcula-se a média dos valores.

Se forem utilizados os ciclos com rampas de transição do anexo 5, ponto 1.2, alíneas a) ou b), respetivamente, são aplicáveis os procedimentos de avaliação dos dados e de cálculo do anexo 4B, ponto 7.8.2.2, e os subpontos pertinentes dos pontos A.8.2, A.8.3 e A.8.4. Os resultados finais do ensaio devem ser calculados em conformidade com as equações A.8-64 ou A.7-53, respetivamente.

1.3.   Cálculo das emissões gasosas

Os resultados finais dos ensaios a indicar devem ser obtidos como se indica a seguir:

1.3.1.   Determinação do caudal de gases de escape

Determina-se o caudal dos gases de escape (G EXHW,i) para cada modo de acordo com o anexo 4A, apêndice 1, pontos 1.2.1 a 1.2.3.

Se se utilizar um sistema de diluição do caudal total, determina-se o caudal total dos gases de escape diluídos (G TOTW,i) para cada modo de acordo com o anexo 4A, apêndice 1, ponto 1.2.4

1.3.2.   Correção base seca/base húmida

Determina-se a correção base seca/base húmida (G EXHW,i) para cada modo de acordo com o anexo 4A, apêndice 1, pontos 1.2.1 a 1.2.3.

Quando se aplicar G EXHW, converte-se a concentração medida para base húmida através das fórmulas a seguir indicadas, caso a medição não tenha já sido efetuada em base húmida:

Formula

Para os gases de escape brutos:

Formula

Formula

Formula

Para os gases diluídos:

Formula

ou:

Formula

Formula

Para o ar de diluição:

Formula

Formula

Formula

Para o ar de admissão (se for diferente do ar de diluição):

Formula

Formula

Formula

em que:

H a

=

humidade absoluta do ar de admissão (g de água por kg de ar seco)

H d

=

humidade absoluta do ar de diluição (g de água por kg de ar seco)

R d

=

humidade relativa do ar de diluição (%)

R a

=

humidade relativa do ar de admissão (%)

p d

=

pressão do vapor de saturação do ar de diluição (kPa)

p a

=

pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B

=

pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a e H d podem ser derivadas da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

1.3.3.   Correção da humidade para os NOx

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da temperatura e da humidade do ar ambiente através dos fatores K H dados pela fórmula a seguir:

Formula

em que:

Formula

Formula

Formula (ar em base sec a)

T a

=

temperaturas do ar em K

H a

=

humidade do ar de admissão (g de água por kg de ar seco):

Formula

em que:

R a

=

humidade relativa do ar de admissão (%)

p a

=

pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B

=

pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

1.3.4.   Cálculo dos caudais mássicos das emissões

Calculam-se os caudais mássicos das emissões para cada modo como se indica a seguir:

a)

Para os gases de escape brutos (1):

Formula

b)

Para os gases de escape diluídos (2):

Formula

em que:

conc c é a concentração corrigida das condições de fundo

Formula

Formula

ou:

Formula

Utilizam-se os coeficientes u – húmido de acordo com o seguinte quadro 5:

Quadro 5

Valores do coeficiente u – húmido para vários componentes dos gases de escape

Gás

u

conc

NOx

0,001587

ppm

CO

0,000966

ppm

HC

0,000479

ppm

CO2

15,19

por cento

A densidade dos HC é calculada com base numa razão média carbono/hidrogénio de 1:1,85.

1.3.5.   Cálculo das emissões específicas

Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para cada um dos componentes do seguinte modo:

Formula

em que Formula.

Os fatores de ponderação e o número de modos (n) utilizados na fórmula acima são os indicados no anexo 4A, ponto 3.7.1.

1.4.   Cálculo das emissões de partículas

As emissões de partículas calculam-se do seguinte modo:

1.4.1.   Fator de correção da humidade para as partículas

Dado que a emissão de partículas pelos motores diesel depende das condições do ar ambiente, corrige-se o caudal mássico de partículas em função da humidade do ar ambiente através do fator K p dado pela seguinte fórmula:

Formula

em que:

H a= humidade do ar de admissão (g de água por kg de ar seco)

em que:

R a= humidade relativa do ar de admissão (%)

p a= pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B= pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

1.4.2.   Sistema de diluição do caudal parcial

Os resultados finais dos ensaios de emissão de partículas a indicar são obtidos como se indica a seguir. Dado que podem ser utilizados vários tipos de controlo da taxa de diluição, são aplicáveis diferentes métodos de cálculo para caudais mássicos equivalentes de gases de escape diluídos G EDF. Todos os cálculos devem basear-se nos valores médios dos modos individuais (i) durante o período de recolha de amostras.

1.4.2.1.   Sistemas isocinéticos

Formula

Formula

em que r corresponde à razão entre a secção transversal da sonda isocinética A p e a do tubo de escape A T:

Formula

1.4.2.2.   Sistemas com medição da concentração de CO2 ou de NOx

Formula

Formula

em que:

Conc E

=

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

Conc D

=

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

Conc A

=

concentração em base húmida do gás marcador no ar de diluição

As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base húmida em conformidade com o ponto 1.3.2.

1.4.2.3.   Sistemas com medição de CO2 e método do balanço do carbono

Formula

em que:

CO 2D

=

concentração do CO2 nos gases de escape diluídos

CO 2A

=

concentração do CO2 no ar de diluição

(concentrações em % vol. em base húmida)

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

Formula

e:

Formula

1.4.2.4.   Sistemas com medição de caudal

Formula

Formula

1.4.3.   Sistema de diluição do caudal total

Os resultados finais dos ensaios de emissão de partículas a indicar são obtidos como se indica a seguir.

Todos os cálculos devem basear-se nos valores médios dos modos individuais (i) durante o período de recolha de amostras.

G EDFW,i = G TOTW,i

1.4.4.   Cálculo do caudal mássico de partículas

Calcula-se o caudal mássico de partículas do seguinte modo:

 

Para o método do filtro único:

Formula

em que:

(G EDFW)aver ao longo do ciclo de ensaio é determinado fazendo o somatório dos valores médios dos modos individuais durante o período de recolha de amostras:

Formula

Formula

em que i = 1, … n

 

Para o método dos filtros múltiplos:

Formula

em que i = 1, … n

O caudal mássico das partículas pode ser corrigido das condições de fundo do seguinte modo:

 

Para o método do filtro único:

Formula

Se for efetuada mais de uma medição, (Md/MDIL) é substituído por (M d/M DIL)aver

Formula

ou:

Formula

 

Para o método dos filtros múltiplos:

Formula

Se for efetuada mais de uma medição, (M d/M DIL) é substituído por (M d/M DIL)aver

Formula

ou:

Formula

1.4.5.   Cálculo das emissões específicas

Calcula-se a emissão específica de partículas PT (g/kWh) do seguinte modo (3):

 

Para o método do filtro único:

Formula

 

Para o método dos filtros múltiplos:

Formula

1.4.6.   Fator de ponderação efetivo

Para o método do filtro único, calcula-se o fator de ponderação efetivo WF E, i para cada modo como se indica a seguir:

Formula

em que i = l, … n.

Os valores dos fatores de ponderação efetivos devem estar a ±0,005 (valor absoluto) dos fatores de ponderação indicados no anexo 4A, ponto 3.7.1.

2.   AVALIAÇÃO DOS DADOS E CÁLCULOS (ENSAIO NRTC)

Podem ser utilizados os dois seguintes princípios de medição para a avaliação das emissões de poluentes durante o ciclo NRTC:

a)

Medem-se os componentes gasosos nos gases de escape brutos em tempo real, e determinam-se as partículas utilizando um sistema de diluição do caudal parcial;

b)

Determinam-se os componentes gasosos e as partículas utilizando um sistema de diluição do caudal total (sistema CVS).

2.1.   Cálculo das emissões gasosas nos gases de escape brutos e das emissões de partículas com um sistema de diluição do caudal parcial

2.1.1.   Introdução

Utilizam-se os sinais da concentração instantânea dos componentes gasosos para o cálculo das emissões mássicas por multiplicação pelo caudal mássico instantâneo dos gases de escape. O caudal mássico dos gases de escape pode ser medido diretamente ou calculado utilizando os métodos descritos no anexo 4A, apêndice 1, ponto 2.2.3. (medição dos caudais do ar de admissão e do combustível, método do gás marcador medição do caudal de ar de admissão e da razão ar/combustível). Deve prestar-se uma atenção especial aos tempos de resposta dos diferentes instrumentos. Essas diferenças devem ser tomadas em conta através do alinhamento temporal dos sinais.

No que diz respeito às partículas, os sinais do caudal mássico dos gases de escape são utilizados para controlar o sistema de diluição do caudal parcial, para se obter uma amostra proporcional ao caudal mássico dos gases de escape. Verifica-se a qualidade da proporcionalidade aplicando uma análise de regressão entre a amostra e o caudal dos gases de escape conforme descrito no anexo 4A, apêndice 1, ponto 2.4.

2.1.2.   Determinação dos componentes gasosos

2.1.2.1.   Cálculo das emissões mássicas

Determina-se a massa dos poluentes M gas (g/ensaio) através do cálculo das emissões mássicas instantâneas a partir das concentrações brutas dos poluentes, os valores u do quadro 6 (ver também o ponto 1.3.4) e o caudal mássico dos gases de escape, alinhados no que diz respeito ao tempo de transformação e integrando os valores instantâneos ao longo do ciclo. De preferência, as concentrações medem-se em base húmida. Se forem medidas em base seca, aplica-se a correção base seca/base húmida descrita a seguir aos valores da concentração instantânea antes de se fazerem outros cálculos.

Quadro 6

Valores do coeficiente u – húmido para vários componentes dos gases de escape

Gás

u

conc

NOx

0,001587

ppm

CO

0,000966

ppm

HC

0,000479

ppm

CO2

15,19

%

A densidade dos HC é calculada com base numa razão média carbono/hidrogénio de 1:1,85.

Aplica-se a seguinte fórmula:

Formula (em g/ensaio)

em que:

u

=

razão entre a densidade do componente dos gases de escape e a densidade dos gases de escape

conc i

=

concentração instantânea do componente respetivo nos gases de escape brutos (ppm)

G EXHW, i

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape (kg/s)

f

=

frequência de recolha de dados (Hz)

n

=

número de medições

Para o cálculo dos NOx, utiliza-se o fator de correção da humidade k H, conforme descrito a seguir.

Se não tiver sido medida em base húmida, a concentração medida instantaneamente deve ser convertida para base húmida conforme descrito a seguir.

2.1.2.2.   Correção base seca/base húmida

Se as concentrações forem medidas instantaneamente em base seca, devem ser convertidas em base húmida de acordo com as seguintes fórmulas:

Formula

em que:

Formula

com:

Formula

em que:

conc CO2

=

concentração de CO2 em base seca (%)

conc CO

=

concentração de CO em base seca (%)

H a

=

humidade do ar de admissão (g de água por kg de ar seco)

Formula

em que:

R a

=

humidade relativa do ar de admissão (%)

p a

=

pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B

=

pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

2.1.2.3.   Correção da humidade e da temperatura dos NOx

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da temperatura e da humidade do ar ambiente com os fatores dados pela fórmula a seguir:

Formula

com:

Ta

=

temperatura do ar de admissão (K)

H a

=

humidade do ar de admissão (g de água por kg de ar seco)

Formula

em que:

R a

=

humidade relativa do ar de admissão (%)

p a

=

pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B

=

pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

2.1.2.4.   Cálculo das emissões específicas

Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para cada componente individual do seguinte modo:

Formula

em que:

M gas,cold

=

massa total dos poluentes gasosos durante o ciclo de arranque a frio (g)

M gas,hot

=

massa total dos poluentes gasosos durante o ciclo de arranque a quente (g)

W act,cold

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a frio em conformidade com o anexo 4A, ponto 4.6.2 (kWh)

W act,hot

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a quente em conformidade com o anexo 4A, ponto 4.6.2 (kWh)

2.1.3.   Determinação das partículas

2.1.3.1.   Cálculo das emissões mássicas

Calculam-se as massas de partículas M PT,cold e M PT,hot (g/ensaio) através de um dos seguintes métodos:

a)

Formula

em que:

M PT

=

M PT,cold para o ciclo de arranque a frio

M PT

=

M PT,hot para o ciclo de arranque a quente

M f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo (mg)

M EDFW

=

massa dos gases de escape diluídos equivalente durante o ciclo (kg)

M SAM

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas (kg)

Determina-se a massa total dos gases de escape diluídos equivalente durante o ciclo do seguinte modo:

Formula Formula Formula

em que:

G EDFW,i

=

caudal mássico instantâneo equivalente dos gases de escape diluídos (kg/s)

G EXHW,i

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape (kg/s)

q i

=

razão de diluição instantânea

G TOTW,i

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape diluídos através do túnel de diluição (kg/s)

G DILW,i

=

caudal mássico instantâneo do ar de diluição (kg/s)

f

=

frequência de recolha de dados (Hz)

n

=

número de medições

b)

Formula

em que:

M PT

=

M PT,cold para o ciclo de arranque a frio

M PT

=

M PT,hot para o ciclo de arranque a quente

M f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo (mg)

r s

=

razão média de recolha de amostras durante o ciclo de ensaio

em que:

Formula

M SE

=

massa dos gases de escape recolhidos durante o ensaio (kg)

M EXHW

=

caudal mássico total dos gases de escape durante o ciclo (kg)

M SAM

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas (kg)

M TOTW

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através do túnel de diluição (kg)

Nota: No caso de um sistema de amostragem total, M SAM e M TOTW são idênticos.

2.1.3.2.   Fator de correção da humidade para as partículas

Dado que a emissão de partículas pelos motores diesel depende das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de partículas em função da humidade do ar ambiente com o fator kp dado pelas fórmulas a seguir:

Formula

em que:

H a= humidade do ar de admissão expressa em g de água por kg de ar seco

em que:

R a= humidade relativa do ar de admissão (%)

p a= pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B= pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

2.1.3.3.   Cálculo das emissões específicas

As emissões específicas (g/kWh) calculam-se do seguinte modo:

Formula

em que:

M PT,cold

=

massa das partículas durante o ciclo de arranque a frio (g/ensaio)

M PT,hot

=

massa das partículas durante o ciclo de arranque a quente (g/ensaio)

K p, cold

=

fator de correção da humidade para as partículas durante o ciclo de arranque a frio

K p, hot

=

fator de correção da humidade para as partículas durante o ciclo de arranque a quente

W act, cold

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a frio em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4A (kWh)

W act, hot

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a quente em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4A (kWh)

2.2.   Determinação dos componentes gasosos e das partículas com um sistema de diluição do caudal total

Para o cálculo das emissões contidas nos gases de escape diluídos, é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape diluídos. Calcula-se o caudal total dos gases de escape diluídos durante o ciclo M TOTW (kg/ensaio) a partir dos valores de medição ao longo do ciclo e dos dados de calibração correspondentes do dispositivo de medição do caudal (V 0 para PDP, K V para CFV, C d para SSV): devem ser utilizados os métodos correspondentes descritos no ponto 2.2.1. Se a massa total da amostra de partículas (M SAM) e dos componentes gasosos exceder 0,5 % do caudal total dado pelo CVS (M TOTW), este caudal deve ser corrigido em relação a M SAM ou então o caudal das amostras de partículas deve ser devolvido ao CVS antes do dispositivo de medição do caudal.

2.2.1.   Determinação do caudal de gases de escape diluídos

Sistema PDP-CVS

Se, durante o ciclo, a temperatura dos gases de escape diluídos for mantida constante a ±6 K através da utilização de um permutador de calor, o caudal mássico durante o ciclo é calculado do seguinte modo:

Formula

em que:

M TOTW

=

massa dos gases de escape diluídos em base húmida durante o ciclo

V 0

=

volume de gás bombeado por rotação nas condições de ensaio (m3/rot)

N P

=

total de rotações da bomba por ensaio

p B

=

pressão atmosférica no banco de ensaio (kPa)

p 1

=

depressão à entrada da bomba (kPa)

T

=

temperatura média dos gases de escape diluídos à entrada da bomba durante o ciclo (K)

Se se utilizar um sistema com compensação de caudal (isto é, sem permutador de calor), as emissões mássicas instantâneas devem ser calculadas e integradas durante o ciclo. Neste caso, a massa instantânea dos gases de escape diluídos é calculada do seguinte modo:

Formula

em que:

N P, i = total de rotações da bomba por intervalo de tempo

Sistema CFV-CVS

Se, durante o ciclo, a temperatura dos gases de escape diluídos for mantida constante a ±11 K através da utilização de um permutador de calor, o caudal mássico durante o ciclo é calculado do seguinte modo:

Formula

em que:

M TOTW

=

massa dos gases de escape diluídos em base húmida durante o ciclo

t

=

duração do ciclo (s)

K V

=

coeficiente de calibração do venturi de escoamento crítico em condições normais,

p A

=

pressão absoluta à entrada do venturi (kPa)

T

=

temperatura absoluta à entrada do venturi (K)

Se se utilizar um sistema com compensação de caudal (isto é, sem permutador de calor), as emissões mássicas instantâneas devem ser calculadas e integradas durante o ciclo. Neste caso, a massa instantânea dos gases de escape diluídos é calculada do seguinte modo:

Formula

em que:

Δti = intervalo(s) de tempo

Sistema SSV-CVS

Se, durante o ciclo, a temperatura dos gases de escape diluídos for mantida constante a ±11 K através da utilização de um permutador de calor, o caudal mássico durante o ciclo é calculado do seguinte modo:

Formula

em que:

Formula

A 0

=

conjunto de constantes e conversões de unidades

= 0,006111 em unidades SIFormula

d

=

diâmetro da garganta do SSV (m)

C d

=

coeficiente de descarga do SSV

p A

=

pressão absoluta à entrada do venturi (kPa)

T

=

temperatura à entrada do venturi (K)

r

=

razão entre a pressão absoluta estática na garganta do SSV e à entrada do Formula

β

=

razão entre o diâmetro da garganta do SSV, d, e o Formula

Se se utilizar um sistema com compensação de caudal (isto é, sem permutador de calor), as emissões mássicas instantâneas devem ser calculadas e integradas durante o ciclo. Neste caso, a massa instantânea dos gases de escape diluídos é calculada do seguinte modo:

Formula

em que:

Formula

Δti = Intervalo(s) de tempo

O cálculo em tempo real é inicializado quer com valor razoável para C d, como 0,98, quer com um valor razoável para Q ssv. Se o cálculo for inicializado com Q ssv, o valor inicial de Q ssv é utilizado para avaliar Re.

Durante todos os ensaios das emissões, o número de Reynolds da garganta do SSV deve estar na gama de grandeza dos números de Reynolds utilizados para obter a curva de calibração desenvolvida no apêndice 2, ponto 3.2.

2.2.2.   Correção da humidade dos NOx

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da humidade do ar ambiente com os fatores dados pelas fórmulas a seguir:

Formula

em que:

T a

=

temperatura do ar (K)

H a

=

humidade do ar de admissão (g de água por kg de ar seco)

Formula

em que:

R a

=

humidade relativa do ar de admissão (%)

p a

=

pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B

=

pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

2.2.3.   Cálculo do caudal mássico das emissões

2.2.3.1.   Sistemas com caudal mássico constante

Nos sistemas com permutador de calor, determina-se a massa dos poluentes MGAS (g/ensaio) a partir da seguinte equação:

Formula

em que:

u

=

razão entre a densidade dos componentes dos gases de escape e a densidade dos gases de escape diluídos, conforme indicada no quadro 6 do ponto 2.1.2.1

conc

=

concentrações médias corrigidas das condições de fundo durante o ciclo resultantes da integração (obrigatória para os NOx e HC) ou medição em saco (ppm)

M TOTW

=

massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo em conformidade com o ponto 2.2.1 (kg)

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da humidade do ar ambiente com o fator k H, conforme descrito no ponto 2.2.2.

As concentrações medidas em base seca devem ser convertidas em base húmida em conformidade com o ponto 1.3.2.

2.2.3.1.1.   Determinação das concentrações corrigidas das condições de fundo

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

Formula

em que:

conc

=

concentração do poluente respetivo medida nos gases de escape diluídos corrigida da concentração do poluente respetivo medida no ar de diluição (ppm)

conc e

=

concentração do poluente respetivo medida nos gases de escape diluídos (ppm)

conc d

=

concentração do poluente respetivo medida no ar de diluição (ppm)

DF

=

fator de diluição

Calcula-se o fator de diluição do seguinte modo:

Formula

2.2.3.2.   Sistemas com compensação de caudal

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

Formula

em que:

conc e, i

=

concentração instantânea do poluente respetivo medida nos gases de escape diluídos (ppm)

conc d

=

concentração do poluente respetivo medida no ar de diluição (ppm)

u

=

razão entre a densidade dos componentes dos gases de escape e a densidade dos gases de escape diluídos, conforme indicada no quadro 6 do ponto 2.1.2.1

M TOTW, i

=

massa instantânea dos gases de escape diluídos (ponto 2.2.1) (kg)

M TOTW

=

massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (ponto 2.2.1) (kg)

DF

=

fator de diluição conforme determinado no ponto 2.2.3.1.1

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da humidade do ar ambiente com o fator k H, conforme descrito no ponto 2.2.2.

2.2.4.   Cálculo das emissões específicas

Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para cada componente individual do seguinte modo:

Formula

em que:

M gas,cold

=

massa total dos poluentes gasosos durante o ciclo de arranque a frio (g)

M gas,hot

=

massa total dos poluentes gasosos durante o ciclo de arranque a quente (g)

W act,cold

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a frio em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4A (kWh)

W act,hot

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a quente em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4A. (kWh)

2.2.5.   Cálculo das emissões de partículas

2.2.5.1.   Cálculo do caudal mássico

Calculam-se as massas de partículas M PT,cold e M PT,hot (g/ensaio) do seguinte modo:

Formula

em que:

M PT

=

M PT,cold para o ciclo de arranque a frio

M PT

=

M PT,hot para o ciclo de arranque a quente

M f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo (mg)

M TOTW

=

massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo em conformidade com o ponto 2.2.1 (kg)

M SAM

=

massa dos gases de escape diluídos retirados do túnel de diluição para a recolha de partículas (kg)

e

Formula, se pesados separadamente (mg)

M f,p

=

massa de partículas recolhida no filtro primário (mg)

M f,b

=

massa de partículas recolhida no filtro secundário (mg)

Se se utilizar um sistema de diluição dupla, subtrai-se a massa do ar da diluição secundária da massa total dos gases de escape duplamente diluídos que passam pelos filtros de partículas.

Formula

em que:

M TOT

=

massa dos gases de escape duplamente diluídos que passam através do filtro de partículas (kg)

M SEC

=

massa do ar de diluição secundária (kg)

Se a concentração de fundo de partículas do ar de diluição for determinada de acordo com o ponto 4.4.4 do anexo 4A, a massa de partículas pode ser corrigida quanto às condições de fundo. Neste caso, calculam-se as massas de partículas M PT,cold e M PT,hot (g/ensaio) do seguinte modo:

Formula

em que:

M PT

=

M PT,cold para o ciclo de arranque a frio

M PT

=

M PT,hot para o ciclo de arranque a quente

M f, M SAM, M TOTW

=

ver acima

M DIL

=

massa do ar de diluição primária recolhido pelo sistema de recolha de partículas de fundo (kg)

M d

=

massa das partículas de fundo recolhidas no ar de diluição primária (mg)

DF

=

fator de diluição conforme determinado no ponto 2.2.3.1.1

2.2.5.2.   Fator de correção da humidade para as partículas

Dado que a emissão de partículas pelos motores diesel depende das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de partículas em função da humidade do ar ambiente com o fator kp dado pela seguinte fórmula:

Formula

em que:

H a= humidade do ar de admissão (g de água por kg de ar seco)

em que:

R a= humidade relativa do ar de admissão (%)

p a= pressão do vapor de saturação do ar de admissão (kPa)

p B= pressão barométrica total (kPa).

Nota: H a pode ser derivada da medição da humidade relativa, conforme acima descrito, ou da medição do ponto de orvalho, da medição da pressão do vapor ou da medição do bolbo seco/húmido utilizando as fórmulas geralmente aceites.

2.2.5.3.   Cálculo das emissões específicas

As emissões específicas (g/kWh) calculam-se do seguinte modo:

Formula

em que:

M PT,cold

=

massa de partículas durante o ciclo de arranque a frio do ensaio NRTC (g/ensaio)

M PT,hot

=

massa de partículas durante o ciclo de arranque a quente do ensaio NRTC (g/ensaio)

K p, cold

=

fator de correção da humidade para as partículas durante o ciclo de arranque a frio

K p, hot

=

fator de correção da humidade para as partículas durante o ciclo de arranque a quente

W act, cold

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a frio em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4A (kWh)

W act, hot

=

trabalho efetivo durante o ciclo de arranque a quente em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4A (kWh)

(1)  No caso dos NOx, a sua concentração (NOx conc ou NOx conc c) tem de ser multiplicada por KHNOx (fator de correção da humidade para os NOx indicado no ponto 1.3.3) do seguinte modo: K HNOx · conc ou K HNOx · conc c

(2)  No caso dos NOx, a sua concentração (NOx conc ou NOx conc c) tem de ser multiplicada por K HNOx (fator de correção da humidade para os NOx indicado no ponto 1.3.3) do seguinte modo: K HNOx · conc ou K HNOx · conc c

(3)  O caudal mássico de partículas PT mass deve ser multiplicado por Kp (fator de correção da humidade para as partículas, referido no ponto 1.4.1).

Apêndice 4

Sistema de análise e de recolha de amostras

1.   SISTEMAS DE RECOLHA DE AMOSTRAS DE GASES E DE PARTÍCULAS

N.o da figura

Descrição

2

Sistema de análise dos gases de escape brutos

3

Sistema de análise dos gases de escape diluídos

4

Caudal parcial, caudal isocinético, regulação pela ventoinha de aspiração e recolha de amostras fracionada

5

Caudal parcial, caudal isocinético, regulação pela ventoinha de pressão e recolha de amostras fracionada

6

Caudal parcial, controlo do CO2 ou dos NOx, recolha de amostras fracionada

7

Caudal parcial, balanço do CO2 ou do carbono, recolha de amostras total

8

Caudal parcial, venturi único e medição da concentração, recolha de amostras fracionada

9

Caudal parcial, venturi duplo ou orifício duplo e medição da concentração, recolha de amostras fracionada

10

Caudal parcial, separação por tubos múltiplos e medição da concentração, recolha de amostras fracionada

11

Caudal parcial, controlo do caudal, recolha de amostras total

12

Caudal parcial, controlo do caudal, recolha de amostras fracionada

13

Caudal total, bomba volumétrica ou venturi de escoamento crítico, recolha de amostras fracionada

14

Sistema de recolha de amostras de partículas

15

Sistema de diluição para o sistema de caudal total

1.1.   Determinação das emissões gasosas

O ponto 1.1.1 e as figuras 2 e 3 contêm descrições pormenorizadas dos sistemas recomendados de recolha de amostras e de análise. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente estas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenoides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Podem ser excluídos outros componentes que não sejam necessários para manter a exatidão de alguns sistemas, se a sua exclusão se basear nas boas práticas de engenharia.

1.1.1.   Componentes CO, CO2, HC, NOx dos gases de escape

Descreve-se seguidamente um sistema de análise para a determinação das emissões gasosas dos gases de escape brutos ou diluídos, baseado na utilização de:

—

analisador HFID para a medição dos hidrocarbonetos;

—

analisadores NDIR, para a medição do monóxido de carbono e do dióxido de carbono;

—

analisador HCLD ou equivalente, para a medição dos óxidos de azoto.

Para os gases de escape brutos (figura 2), a amostra de todos os componentes pode ser retirada por meio de uma sonda ou de duas sondas de recolha próximas uma da outra e dividida(s) internamente para os diferentes analisadores. Deve-se velar por que nenhum componente dos gases de escape (incluindo a água e o ácido sulfúrico) se condense num ponto qualquer do sistema de análise.

Para os gases de escape diluídos (figura 3), a amostra dos hidrocarbonetos deve ser retirada com uma sonda de recolha diferente da utilizada para os outros componentes. Deve-se velar por que nenhum componente dos gases de escape (incluindo a água e o ácido sulfúrico) se condense num ponto qualquer do sistema de análise.

Figura 2

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

Image

Figura 3

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

Image

Descrições — Figuras 2 e 3

Nota geral:

Todos os componentes no percurso dos gases amostrados devem ser mantidos à temperatura especificada para os respetivos sistemas.

—   Sonda SP1 de recolha de gases de escape brutos (figura 2 apenas)

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

—   Sonda SP2 de recolha dos HC nos gases de escape diluídos (figura 3 apenas)

A sonda deve:

—

Ser, por definição, constituída pela primeira secção, com um comprimento compreendido entre 254 mm e 762 mm, da conduta de recolha de hidrocarbonetos (HSL3);

—

Ter um diâmetro interior mínimo de 5 mm;

—

Ser instalada no túnel de diluição DT (ponto 1.2.1.2) num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados (isto é, aproximadamente a uma distância de 10 vezes o diâmetro do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição);

—

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

—

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

—   Sonda SP3 de recolha de CO, CO2 e NOx nos gases de escape diluídos (figura 3 apenas)

A sonda deve:

—

Estar no mesmo plano que a sonda SP2;

—

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

—

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

—   Conduta de recolha de amostras aquecida HSL1

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

A conduta de recolha de amostras deve:

—

Ter um diâmetro interior mínimo de 5 mm e máximo de 13,5 mm;

—

Ser de aço inoxidável ou de PTFE;

—

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

—

Ser mantida a uma temperatura das paredes superior a 453 K (180 °C), se a temperatura dos gases de escape na sonda de recolha de amostras for superior a 463 K (190 °C);

—

Manter a temperatura dos gases a 463 K (190 °C) ±10 K imediatamente antes do filtro aquecido (F2) e do HFID.

—   Conduta de recolha de NOx aquecida HSL2

A conduta de recolha de amostras deve:

—

Manter uma temperatura das paredes compreendida entre 328 e 473 K (55 e 200 °C) até ao conversor se se utilizar um banho de arrefecimento, e até ao analisador no caso contrário;

—

Ser de aço inoxidável ou de PTFE.

Dado que a conduta de recolha apenas precisa de ser aquecida para impedir a condensação da água e do ácido sulfúrico, a sua temperatura dependerá do teor de enxofre do combustível.

—   Conduta de recolha SL para o CO (CO2)

A conduta deve ser de aço inoxidável ou PTFE. Pode ser aquecida ou não.

—   Saco dos elementos de fundo BK (facultativo; figura 3 apenas)

Este saco serve para a medição das concentrações de fundo.

—   Saco de recolha BG (facultativo; figura 3, CO e CO2 apenas)

Este saco serve para a medição das concentrações das amostras.

—   Pré-filtro aquecido F1 (facultativo)

A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1.

—   Filtro aquecido F2

O filtro deve extrair quaisquer partículas sólidas da amostra de gases antes da entrada do analisador. A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1. O filtro deve ser mudado quando necessário.

—   Bomba de recolha de amostras aquecida P

A bomba deve ser aquecida à temperatura da conduta HSL1.

—   HC

Detetor aquecido de ionização por chama (HFID) para a determinação dos hidrocarbonetos. A temperatura deve ser mantida entre 453 e 473 K (180 e 200 °C).

—   CO, CO2

Analisadores NDIR para a determinação do monóxido de carbono e do dióxido de carbono.

—   NO2

Analisador (H)CLD para a determinação dos óxidos de azoto. Se for utilizado um HCLD, este deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 328 e 473 K (55 e 200 °C).

—   Conversor C

Utiliza-se um conversor para a redução catalítica do NO2 em NO antes da análise no CLD ou no HCLD.

—   Banho de arrefecimento B

Para arrefecer e condensar a água contida na amostra de gases de escape. O banho deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 273 e 277 K (0 e 4 °C) utilizando gelo ou refrigeração. O banho é facultativo se o analisador não sofrer interferências de vapor de água conforme determinado no anexo 4A, apêndice 2, pontos 1.9.1 e 1.9.2.

Não são admitidos exsicantes químicos para a remoção da água da amostra.

—   Sensores de temperatura T1, T2, T3

Para monitorizar a temperatura da corrente de gases.

—   Sensor de temperatura T4

Temperatura do conversor NO2-NO

—   Sensor de temperatura T5

Para monitorizar a temperatura do banho de arrefecimento.

—   Manómetros G1, G2, G3

Para medir a pressão nas condutas de recolha de amostras.

—   Reguladores de pressão R1, R2

Para regular a pressão do ar e do combustível, respetivamente, que chegam ao HFID.

—   Reguladores de pressão R3, R4, R5

Para regular a pressão nas condutas de recolha de amostras e o caudal para os analisadores.

—   Medidores de caudais FL1, FL2, FL3

Para monitorizar o caudal de derivação das amostras.

—   Medidores de caudais FL4 a FL7 (facultativos)

Para monitorizar o caudal através dos analisadores.

—   Válvulas seletoras V1 a V6

Para selecionar o gás a enviar para o analisador (amostra, gás de regulação da sensibilidade ou gás de colocação a zero).

—   Válvulas solenoides V7, V8

Para contornar o conversor NO2-NO.

—   Válvula de agulha V9

Para equilibrar o caudal através do conversor NO2-NO e da derivação.

—   Válvulas de agulha V10, V11

Para regular o caudal para os analisadores.

—   Válvula de purga V12, V13

Para drenar o condensado do banho B.

—   Válvula seletora V14

Para selecionar o saco de amostras ou o saco dos elementos de fundo.

1.2.   Determinação das partículas

Os pontos 1.2.1 e 1.2.2 e as figuras 4 a 15 contêm descrições pormenorizadas dos sistemas recomendados de diluição e de recolha de amostras. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente estas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenoides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Podem ser excluídos outros componentes que não sejam necessários para manter a exatidão de alguns sistemas, se a sua exclusão se basear nas boas práticas de engenharia.

1.2.1.   Sistema de diluição

1.2.1.1.   Sistema de diluição do caudal parcial (figuras 4 a 12) (1)

O sistema de diluição apresentado baseia-se na diluição de uma parte da corrente de gases de escape. A separação dessa corrente e o processo de diluição que se lhe segue podem ser efetuados por diferentes tipos de sistemas de diluição. Para a subsequente recolha das partículas, pode-se passar para os sistema de recolha de amostras de partículas a totalidade dos gases de escape diluídos ou apenas uma porção destes (ponto 1.2.2, figura 14). O primeiro método é referido como sendo do tipo de amostragem total, e o segundo como sendo do tipo de amostragem fracionada.

O cálculo da razão de diluição depende do tipo de sistema utilizado.

Recomendam-se os seguintes tipos:

—

Sistemas isocinéticos (figuras 4 e 5)

Nestes sistemas, o caudal para o tubo de transferência deve ter as mesmas características que o caudal total dos gases de escape em termos de velocidade e/ou pressão dos gases, exigindo assim um caudal regular e uniforme dos gases de escape ao nível da sonda de recolha de amostras. Consegue-se habitualmente este resultado utilizando um ressonador e um tubo de chegada retilíneo a montante do ponto de recolha. A razão de separação é então calculada a partir de valores facilmente mensuráveis, como os diâmetros dos tubos. É de notar que o método isocinético é apenas utilizado para igualizar as condições de caudal e não para igualizar a distribuição da granulometria. Em geral esta última não é necessária dado que as partículas são suficientemente pequenas para seguir as linhas de corrente do fluido.

—

Sistemas com regulação dos caudais e medição das concentrações (figuras 6 a 10)

Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de escape regulando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases de escape diluídos. A razão de diluição é determinada a partir das concentrações dos gases marcadores, tais como o CO2 ou os NOx, que estão naturalmente presentes nos gases de escape dos motores. Medem-se as concentrações nos gases de escape diluídos e no ar de diluição, podendo a concentração nos gases de escape brutos ser medida diretamente ou ser determinada a partir do caudal do combustível e da equação do balanço do carbono, se a composição do combustível for conhecida. Os sistemas podem ser regulados com base na razão de diluição calculada (figuras 6 e 7) ou com base no caudal que entra no tubo de transferência (figuras 8, 9 e 10).

—

Sistemas com regulação e medição dos caudais (figuras 11 e 12)

Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de escape regulando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases de escape diluídos. A razão de diluição é determinada pela diferença entre os dois caudais. Este método exige uma calibração precisa dos medidores de caudais entre si, dado que a grandeza relativa dos dois caudais pode levar a erros significativos a razões de diluição mais elevadas. A regulação dos caudais efetua-se muito facilmente mantendo o caudal de gases de escape diluídos constante e fazendo variar o caudal do ar de diluição, se necessário.

Para poder tirar partido das vantagens dos sistemas de diluição do caudal parcial, é necessário evitar os problemas potenciais de perdas de partículas no tubo de transferência, assegurar a recolha de uma amostra representativa dos gases de escape do motor e determinar a razão de separação.

Os sistemas descritos têm em conta esses fatores essenciais.

Figura 4

Sistema de diluição do caudal parcial com sonda isocinética e recolha de amostras fracionada (regulação pela SB)

Image

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda isocinética de recolha de amostras ISP. Mede-se a diferença de pressão dos gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador de caudais FC1, que comanda a ventoinha de aspiração SB para manter uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas, e o caudal através de ISP e TT é uma fração constante do caudal de gases de escape. A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP. O caudal do ar de diluição é medido com o dispositivo de medição de caudais FM1. A razão de diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de separação.

Figura 5

Sistema de diluição do caudal parcial com sonda isocinética e recolha de amostras fracionada (regulação pela PB)

Image

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda isocinética de recolha de amostras ISP. Mede-se a diferença de pressão dos gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador de caudais FC1, que comanda a ventoinha de pressão PB para manter uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Isto consegue-se retirando uma pequena fração do ar de diluição, cujo caudal já foi medido com o medidor de caudais FM1, e fazendo-o chegar a TT através de um orifício pneumático. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas, e o caudal através de ISP e TT é uma fração constante do caudal de gases de escape. A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP. O ar de diluição é aspirado através de DT pela ventoinha de aspiração SB e o seu caudal é medido com FM1 à entrada em DT. A razão de diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de separação.

Figura 6

Sistema de diluição do caudal parcial com medição das concentrações de CO2 ou NOx e recolha de amostras fracionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de um gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos e diluídos, bem como no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Estes sinais são transmitidos ao regulador de caudais FC2 que regula quer a ventoinha de pressão PB quer a ventoinha de aspiração SB, para manter a separação e a razão de diluição dos gases de escape desejadas em DT. A razão de diluição calcula-se a partir das concentrações dos gases marcadores nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição.

Figura 7

Sistema de diluição do caudal parcial com medição da concentração do CO2, balanço do carbono e recolha total de amostras

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de CO2 nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Os sinais referentes à concentração de CO2 e do caudal de combustível G FUEL são transmitidos quer ao regulador de caudais FC2 quer ao regulador de caudais FC3 do sistema de recolha de amostras de partículas (figura 14). FC2 comanda a ventoinha de pressão PB, enquanto FC3 comanda o sistema de recolha de amostras de partículas (figura 14), ajustando assim os caudais que entram e saem do sistema de modo a manter a razão de separação e a razão de diluição dos gases de escape pretendidas em DT. Calcula-se a razão de diluição a partir das concentrações de CO2 e de G FUEL utilizando a hipótese do balanço do carbono.

Figura 8

Sistema de diluição do caudal parcial com venturi único, medição das concentrações e recolha de amostras fracionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT devido à pressão negativa criada pelo venturi VN em DT. O caudal dos gases através de TT depende da troca de quantidades de movimento na zona do venturi, sendo portanto afetado pela temperatura absoluta dos gases à saída de TT. Consequentemente, a separação dos gases de escape para um dado caudal no túnel não é constante, e a razão de diluição a pequena carga é ligeiramente mais baixa do que a carga elevada. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA, sendo a razão de diluição calculada a partir dos valores assim obtidos.

Figura 9

Sistema de diluição do caudal parcial com venturi duplo ou orifício duplo, medição das concentrações e recolha de amostras fracionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT por um separador de caudais com um conjunto de orifícios ou venturis. O primeiro (FD1) está localizado em EP, o segundo (FD2) em TT. Além disso, são necessárias duas válvulas de regulação da pressão (PCV1 e PCV2) para manter uma separação constante dos gases de escape através da regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. PCV1 está localizada a jusante de SP em EP e PCV2 entre a ventoinha de pressão PB e DT. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Estas concentrações são necessárias para verificar a separação dos gases de escape e podem ser utilizadas para regular PCV1 e PCV2 para se obter uma regulação precisa da separação. A razão de diluição é calculada a partir das concentrações do gás marcador.

Figura 10

Sistema de diluição do caudal parcial com separação por tubos múltiplos, medição das concentrações e recolha de amostras fracionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pelo separador de caudais FD3, que é constituído por uma série de tubos com as mesmas dimensões (diâmetros, comprimentos e raios de curvatura idênticos) instalados em EP. Os gases de escape são levados para DT através de um desses tubos e os gases de escape são conduzidos, pelos restantes tubos, através da câmara de amortecimento DC. A separação dos gases de escape é assim determinada pelo número total de tubos. Uma regulação constante da separação exige uma diferença de pressão nula entre DC e a saída de TT, que é medida com o transdutor de pressão diferencial DPT. Obtém-se uma diferença de pressão nula injetando ar fresco em DT à saída de TT. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO2 ou NOx) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Estas concentrações são necessárias para verificar a separação dos gases de escape e podem ser utilizadas para regular o caudal de ar de injeção para se obter uma regulação precisa da separação. A razão de diluição é calculada a partir das concentrações do gás marcador.

Figura 11

Sistema de diluição do caudal parcial com regulação do caudal e recolha de amostras total

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. O caudal total através do túnel é ajustado com o regulador de caudais FC3 e a bomba de recolha de amostras P do sistema de recolha de amostras de partículas (figura 13).

O caudal de ar de diluição é regulado pelo regulador de caudais FC2, que pode utilizar G EXH, G AIR ou G FUEL como sinais de comando, para se obter a separação dos gases de escape pretendida. O caudal da amostra que chega a DT é a diferença entre o caudal total e o caudal do ar de diluição. O caudal do ar de diluição é medido com o medidor de caudais FM1 e o caudal total com o medidor de caudais FM3 do sistema de recolha de partículas (ver figura 14). A razão de diluição é calculada a partir destes dois caudais.

Figura 12

Sistema de diluição do caudal parcial com regulação do caudal e recolha de amostras fracionada

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Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. A separação dos gases de escape e o caudal que chega a DT é regulado pelo regulador de caudais FC2 que ajusta os caudais (ou velocidades) da ventoinha de pressão PB e da ventoinha de aspiração SB em conformidade. Esta operação é possível dado que a amostra retirada com o sistema de recolha de partículas é reenviada para DT. G EXH, G AIR ou G FUEL podem ser utilizados como sinais de comando para FC2. O caudal do ar de diluição é medido com o medidor de caudais FM1 e o caudal total com o medidor de caudais FM2. A razão de diluição é calculada a partir destes dois caudais.

Descrição — Figuras 4 a 12

—   Tubo de escape EP

O tubo de escape pode ser isolado. Para reduzir a inércia térmica do tubo de escape, recomenda-se uma razão espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma razão comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12. As curvas devem ser reduzidas ao mínimo para limitar a deposição por inércia. Se o sistema incluir um silencioso de ensaio, este deve também ser isolado.

Num sistema isocinético, o tubo de escape não deve ter cotovelos, curvas nem variações súbitas de diâmetro ao longo de pelo menos seis diâmetros do tubo a montante e três a jusante da ponta da sonda. A velocidade dos gases na zona de recolha de amostras deve ser superior a 10 m/s, exceto no modo de marcha lenta sem carga. As oscilações de pressão dos gases de escape não devem exceder em média ±500 Pa. Quaisquer medidas no sentido de reduzir as oscilações de pressão que vão além da utilização de um sistema de escape do tipo quadro (incluindo o silencioso e dispositivo de pós-tratamento) não devem alterar o desempenho do motor nem provocar a deposição de partículas.

Nos sistemas sem sondas isocinéticas, recomenda-se a utilização de um tubo retilíneo com um comprimento igual a seis diâmetros do tubo a montante e a três a jusante da ponta da sonda.

—   Sonda de recolha de amostras SP (figuras 6 a 12)

O diâmetro interior mínimo deve ser de 4 mm. A razão de diâmetros mínima entre o tubo de escape e a sonda deve ser de quatro. A sonda deve ser um tubo aberto virado para montante e situado no eixo do tubo de escape, ou uma sonda com orifícios múltiplos descrita em SP1 no ponto 1.1.1.

—   Sonda isocinética de recolha de amostras ISP (figuras 4 e 5)

A sonda isocinética de recolha de amostras deve ser instalada virada para montante no eixo do tubo de escape, na zona onde são satisfeitas as condições de caudal na secção EP e deve ser concebida para fornecer uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. O diâmetro interior mínimo deve ser de 12 mm.

É necessário prever um sistema de regulação para a separação isocinética dos gases de escape através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre EP e ISP. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas e o caudal mássico através de ISP é uma fração constante do caudal total dos gases de escape. A ISP tem de ser ligada a um transdutor de pressão diferencial. Para obter uma diferença de pressão nula entre EP e ISP utiliza-se um regulador de velocidade da ventoinha ou um regulador de caudais.

—   Separadores de caudais FD1, FD2 (figura 9)

Instala-se um conjunto de venturis ou orifícios no tubo de escape EP e no tubo de transferência TT, respetivamente, para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. Utiliza-se um sistema de regulação da pressão com duas válvulas de regulação, PCV1 e PCV2, para obter uma separação proporcional, através da regulação das pressões em EP e DT.

—   Separador de caudais FD3 (figura 10)

Instala-se um conjunto de tubos (unidade de tubos múltiplos) no tubo de escape EP para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. Um dos tubos leva os gases de escape ao túnel de diluição DT, enquanto os outros tubos levam os gases de escape para uma câmara de amortecimento DC. Os tubos devem ter as mesmas dimensões (mesmos diâmetros, comprimentos e raios de curvatura), pelo que a separação dos gases de escape dependerá do número total de tubos. É necessário um sistema de regulação para se obter uma separação proporcional através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre a saída da unidade de tubos múltiplos para DC e a saída de TT. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e FD3 são proporcionais, e o caudal em TT é uma fração constante do caudal dos gases de escape. Os dois pontos têm de ser ligados a um transdutor de pressão diferencial DPT. A diferença de pressão nula obtém-se por meio do regulador de caudais FC1.

—   Analisador de gases de escape EGA (figuras 6 a 10)

Podem-se utilizar analisadores de CO2 ou NOx (unicamente com o método do balanço do carbono para o analisador de CO2). Os analisadores devem ser calibrados como os utilizados para a medição das emissões gasosas. Podem-se utilizar um ou vários analisadores para determinar as diferenças de concentração.

A exatidão dos sistemas de medição deve ser tal que a exatidão de G EDFW, i esteja dentro de uma margem de ±4 %.

—   Tubo de transferência TT (figuras 4 a 12)

O tubo de transferência das amostras de partículas deve:

—

Ser tão curto quanto possível, mas o seu comprimento não deve exceder 5 m;

—

Ter um diâmetro igual ou superior ao da sonda, mas não superior a 25 mm;

—

Ter um ponto de saída no eixo do túnel de diluição virado para jusante.

Se o tubo tiver um comprimento igual ou inferior a 1 metro, deve ser isolado com material de condutividade térmica máxima de 0,05 W/(m · K), devendo a espessura radial do isolamento corresponder ao diâmetro da sonda. Se o tubo tiver um comprimento superior a 1 m, deve ser isolado e aquecido de modo a obter-se uma temperatura mínima das paredes de 523 K (250 °C).

Em alternativa, as temperaturas exigidas para as paredes do tubo de transferência podem ser determinadas através de cálculos clássicos de transferência de calor.

—   Transdutor de pressão diferencial DPT (figuras 4, 5 e 10)

O transdutor de pressão diferencial deve ter uma gama de funcionamento máxima de ±500 Pa.

—   Regulador de caudais FC1 (figuras 4, 5 e 10)

Num sistema isocinético (figuras 4 e 5), é necessário um regulador de caudais para manter uma diferença de pressão nula entre EP e ISP. A regulação pode ser feita:

a)

Regulando a velocidade ou o caudal da ventoinha de aspiração (SB) e mantendo a velocidade da ventoinha de pressão (PB) constante durante cada modo (figura 4); ou

b)

Ajustando a ventoinha de aspiração (SB) de modo a obter um caudal mássico constante dos gases de escape diluídos e regulando o caudal da ventoinha de pressão (PB) e, portanto, o caudal da amostra de gases de escape na extremidade do tubo de transferência (TT) (figura 5).

No caso de um sistema com regulação da pressão, o erro remanescente no circuito de regulação não deve exceder ±3 Pa. As oscilações de pressão no túnel de diluição não devem exceder ±250 Pa em média.

Nos sistemas de tubos múltiplos (figura 10) é necessário um regulador de caudais para obter uma separação proporcional dos gases de escape e manter uma diferença de pressão nula entre a saída da unidade de tubos múltiplos e a saída de TT. A regulação pode ser efetuada regulando o caudal do ar de injeção à entrada de DT e à saída de TT.

—   Válvulas de regulação de pressão PCV1 e PCV2 (figura 9)

São necessárias duas válvulas de regulação da pressão para o sistema de venturi duplo/orifício duplo a fim de se obter uma separação proporcional do fluxo por regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. As válvulas devem estar localizadas a jusante de SP em EP e entre PB e DT.

—   Câmara de amortecimento DC (figura 10)

Deve instalar-se uma câmara de amortecimento à saída da unidade de tubos múltiplos para minimizar as oscilações de pressão no tubo de escape EP.

—   Venturi VN (figura 8)

Instala-se um venturi no túnel de diluição DT para criar uma pressão negativa na zona da saída do tubo de transferência TT. O caudal dos gases através de TT é determinado pela troca de quantidades de movimento na zona do venturi, e é basicamente proporcional ao caudal da ventoinha de pressão PB, dando assim uma razão de diluição constante. Dado que a troca de quantidades de movimento é afetada pela temperatura à saída de TT e pela diferença de pressão entre EP e DT, a razão de diluição real é ligeiramente mais baixa a carga reduzida do que a carga elevada.

—   Regulador de caudais FC2 (figuras 6, 7, 11 e 12; facultativo)

Pode ser utilizado um regulador de caudais para regular o caudal da ventoinha de pressão PB e/ou da ventoinha de aspiração SB. Pode ser ligado ao sinal do caudal de gases de escape ou do caudal de combustível e/ou ao sinal diferencial do CO2 ou NOx.

Quando se utiliza um sistema de ar comprimido (figura 11), FC2 regula diretamente o caudal de ar.

—   Medidor de caudais FM1 (figuras 6, 7, 11 e 12)

Medidor de gases ou outro aparelho adequado para medir o caudal do ar de diluição. FM1 é facultativo se PB for calibrada para medir o caudal.

—   Medidor de caudais FM2 (figura 12)

Medidor de gases ou outro aparelho adequado para medir o caudal dos gases de escape diluídos. FM2 é facultativo se a ventoinha de aspiração SB for calibrada para medir o caudal.

—   Ventoinha de pressão PB (figuras 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 12)

Para regular o caudal de ar de diluição, PB pode ser ligada aos reguladores de caudal FC1 ou FC2. A ventoinha PB não é necessária quando se utilizar uma válvula de borboleta. PB pode ser utilizada para medir o caudal de ar de diluição, se calibrada.

—   Ventoinha de aspiração SB (figuras 4, 5, 6, 9, 10 e 12)

Utiliza-se apenas com sistemas de recolha de amostras fracionada. SB pode ser utilizada para medir o caudal dos gases de escape diluídos, se calibrada.

—   Filtro do ar de diluição DAF (figuras 4 a 12)

Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depuração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. O ar de diluição deve ter uma temperatura de 298 K (25 °C) ±5 K.

A pedido do fabricante, recolhem-se amostras do ar de diluição de acordo com as boas práticas de engenharia para determinar os níveis das partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos gases de escape diluídos.

—   Sonda de recolha de amostras de partículas PSP (figuras 4, 5, 6, 8, 9, 10 e 12)

A sonda é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT, e:

—

Deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, no eixo do túnel de diluição DT dos sistemas de diluição, a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição,

—

Deve ter um diâmetro interior mínimo de 12 mm;

—

Pode aquecer-se até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

—

Pode ser isolada.

—   Túnel de diluição DT (figuras 4 a 12)

O túnel de diluição:

—

Deve ter um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos gases de escape e do ar de diluição em condições de caudal turbulento;

—

Deve ser fabricado em aço inoxidável com:

—

Uma razão espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,025 para os túneis de diluição de diâmetro interior superior a 75 mm;

—

Uma espessura nominal das paredes não inferior a 1,5 mm para os túneis de diluição de diâmetro interior igual ou inferior a 75 mm;

—

Ter pelo menos 75 mm de diâmetro, se for do tipo adequado para recolha fracionada;

—

Ter um diâmetro mínimo recomendado de 25 mm, se for do tipo de recolha total.

—

Pode aquecer-se até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

—

Pode ser isolado.

Os gases de escape do motor devem ser bem misturados com o ar de diluição. Para os sistemas de recolha fracionada, a qualidade da mistura deve ser verificada após a entrada em serviço por meio de uma curva da concentração de CO2 no túnel com o motor em marcha (pelo menos em 4 pontos de medição equidistantes). Se necessário, pode-se utilizar um orifício de mistura.

Nota: Se a temperatura ambiente na vizinhança do túnel de diluição (DT) for inferior a 293 K (20 °C), devem tomar-se precauções para evitar perdas de partículas nas paredes frias do túnel de diluição. Assim sendo, recomenda-se aquecer e/ou isolar o túnel dentro dos limites indicados acima.

A cargas elevadas do motor, o túnel pode ser arrefecido por meios não agressivos tais como um ventilador de circulação, desde que a temperatura do agente de arrefecimento não seja inferior a 293 K (20 °C).

—   Permutador de calor HE (figuras 9 e 10)

O permutador de calor deve ter capacidade suficiente para manter a temperatura à entrada da ventoinha de aspiração SB a ±11 K da temperatura de funcionamento média observada durante o ensaio.

1.2.1.2.   Sistema de diluição do caudal total (figura 13)

O sistema de diluição descrito baseia-se na diluição da totalidade do caudal de gases de escape, utilizando o conceito da recolha de amostras a volume constante (CVS). Há que medir o volume total da mistura dos gases de escape e do ar de diluição. Pode ser utilizado um sistema PDP, CFV ou SSV.

Para a recolha subsequente das partículas, faz-se passar uma amostra dos gases de escape diluídos para o sistema da recolha de amostras de partículas (ponto 1.2.2, figuras 14 e 15). Se a operação for feita diretamente, denomina-se diluição simples. Se a amostra for diluída uma vez mais no túnel de diluição secundária, denomina-se «diluição dupla». Esta operação é útil se a temperatura exigida à superfície do filtro não puder ser obtida com uma diluição simples. Apesar de constituir em parte um sistema de diluição, o sistema de diluição dupla pode ser considerado como uma variante de um sistema de recolha de partículas do ponto 1.2.2 (figura 15) dado que compartilha a maioria das partes com um sistema de recolha de partículas típico.

As emissões gasosas podem também ser determinadas no túnel de diluição de um sistema de diluição do caudal total. Assim sendo, as sondas de recolha de amostras dos componentes gasosos estão indicadas na figura 13 mas não aparecem na lista descritiva. As condições a satisfazer são descritas no ponto 1.1.1.

Descrições (figura 13)

—   Tubo de escape EP

O comprimento do tubo de escape desde a saída do coletor de escape do motor, a saída do turbocompressor ou o dispositivo de pós-tratamento até ao túnel de diluição não deve ser superior a 10 m. Se o comprimento for superior a 4 m, toda a tubagem para além dos 4 m deve ser isolada, exceto a parte necessária para a montagem em linha de um aparelho para medir os fumos, se necessário. A espessura radial mínima do isolamento deve ser de 25 mm. A condutividade térmica do material de isolamento deve ter um valor não superior a 0,1 W/(m · K) medida a 673 K (400 °C). Para reduzir a inércia térmica do tubo de escape, recomenda-se uma razão espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma razão comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12.

Figura 13

Sistema de diluição do caudal total

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A quantidade total dos gases de escape brutos é misturada com ar de diluição no túnel de diluição DT. O caudal dos gases de escape diluídos é medido quer com uma bomba volumétrica PDP quer com um venturi de escoamento crítico CFV, quer ainda com um venturi subsónico SSV. Pode ser utilizado um permutador de calor HE ou um dispositivo de compensação eletrónica de caudais EFC para a recolha proporcional de partículas e para a determinação do caudal. Dado que a determinação da massa das partículas se baseia no caudal total dos gases de escape diluídos, não é necessário calcular a razão de diluição.

—   Bomba volumétrica PDP

A PDP mede o caudal total dos gases de escape diluídos a partir do número de rotações da bomba e do seu curso. A contrapressão do sistema de escape não deve ser artificialmente reduzida pela PDP ou pelo sistema de admissão de ar de diluição. A contrapressão estática do escape medida com o sistema CVS em funcionamento deve manter-se a ±1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao CVS a velocidade e carga do motor idênticas.

A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente da PDP deve estar a ±6 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada compensação do caudal.

A compensação do caudal só pode ser utilizada se a temperatura à entrada da PDP não exceder 50 °C (323 K).

—   Venturi de escoamento crítico CFV

O CFV mede o caudal total dos gases de escape diluídos mantendo o caudal em condições de restrição (escoamento crítico). A contrapressão estática do escape, medida com o sistema do CFV em funcionamento, deve manter-se a ±1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao CFV, a uma velocidade e uma carga do motor idênticas. A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente da CFV deve estar a ±11 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada compensação do caudal.

—   Venturi subsónico SSV

O SSV mede o caudal total dos gases de escape diluídos em função da pressão de entrada, da temperatura de entrada, da queda de pressão entre a entrada e a garganta do SSV. A contrapressão estática do escape, medida com o sistema do SSV em funcionamento, deve manter-se a ±1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao SSV, a uma velocidade e uma carga do motor idênticas. A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente do SSV deve estar a ±11 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada compensação do caudal.

—   Permutador de calor HE (facultativo se se utilizar EFC)

O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a temperatura dentro dos limites exigidos acima.

—   Sistema de compensação eletrónica do caudal EFC (facultativo, se se utilizar HE)

Se a temperatura à entrada da PDP, do CFV ou do SSV não for mantida dentro dos limites acima indicados, é necessário um sistema de compensação do caudal para efetuar a medição contínua do caudal e regular a recolha proporcional de amostras no sistema de partículas. Para esse efeito, utilizam-se os sinais dos caudais medidos continuamente para corrigir o caudal das amostras através dos filtros de partículas do sistema de recolha de partículas (figuras 14 e 15).

—   Túnel de diluição DT

O túnel de diluição:

—

Deve ter um diâmetro suficientemente pequeno para provocar caudais turbulentos (número de Reynolds superior a 4 000) e um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos gases de escape e do ar de diluição. Pode-se utilizar um orifício de mistura;

—

Deve ter pelo menos 75 mm de diâmetro;

—

Pode ser isolado.

Os gases de escape do motor devem ser dirigidos a jusante para o ponto em que são introduzidos no túnel de diluição, e bem misturados.

Quando se utiliza a diluição simples, transfere-se uma amostra do túnel de diluição para o sistema da recolha de partículas (ponto 1.2.2, figura 14). A capacidade de escoamento da PDP, do CFV ou do SSV deve ser suficiente para manter os gases de escape diluídos a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52 °C) imediatamente antes do filtro de partículas primário.

Quando se utiliza a diluição dupla, transfere-se uma amostra do túnel de diluição para o túnel de diluição secundária onde é novamente diluída, sendo então passada através dos filtros de recolha (ponto 1.2.2, figura 15). A capacidade de escoamento da PDP, do CFV ou do SSV deve ser suficiente para manter a corrente de gases de escape diluídos no DT a uma temperatura igual ou inferior a 464 K (191 °C) na zona de recolha. O sistema de diluição secundária deve fornecer um volume suficiente de ar de diluição secundária para manter a corrente de gases de escape duplamente diluída a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52 °C) imediatamente antes do filtro de partículas primário.

—   Filtro de ar de diluição DAF

Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depuração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. O ar de diluição deve ter uma temperatura de 298 K (25 °C) ±5 K. A pedido do fabricante, recolhem-se amostras do ar de diluição de acordo com as boas práticas de engenharia para determinar os níveis das partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos gases de escape diluídos.

—   Sonda de recolha de partículas PSP

A sonda é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT, e:

—

Deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, no eixo do túnel de diluição DT dos sistemas de diluição, a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição,

—

Deve ter um diâmetro interior mínimo de 12 mm;

—

Pode aquecer-se até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

—

Pode ser isolada.

1.2.2.   Sistema de recolha de amostras de partículas (figuras 14 e 15)

O sistema de recolha de amostras de partículas serve para recolher as partículas em filtros. No caso da diluição do caudal parcial com recolha total, que consiste em fazer passar a amostra total dos gases de escape diluídos através dos filtros, os sistemas de diluição (ponto 1.2.1.1, figuras 7 e 11) e de recolha de amostras formam usualmente uma só unidade. No caso da diluição do caudal total ou parcial com recolha de amostras fracionada, que consiste na passagem através dos filtros de apenas uma parte dos gases de escape diluídos, os sistemas de diluição (ponto 1.2.1.1, figuras 4, 5, 6, 8, 9, 10 e 12, e ponto 1.2.1.2, figura 13) e de recolha de amostras formam habitualmente unidades diferentes.

No presente regulamento, o sistema de diluição dupla DDS (figura 15) de um sistema de diluição do caudal total é considerado como variante específica de um sistema típico de recolha de partículas conforme indicado na figura 14. O sistema de diluição dupla inclui todas as partes importantes do sistema de recolha de partículas, tais como porta-filtros e bomba de recolha de amostras e, além disso, algumas características relativas à diluição, como a alimentação em ar de diluição e um túnel de diluição secundária.

Para evitar qualquer impacto nos circuitos de regulação, recomenda-se que a bomba de recolha de amostras funcione durante todo o ensaio. Para o método do filtro único, deve utilizar-se um sistema de derivação para fazer passar a amostra através dos filtros nos momentos desejados. A interferência da comutação nos circuitos de regulação deve ser reduzida ao mínimo.

Descrições — Figuras 14 e 15

—   Sonda de recolha de amostras de partículas PSP (figuras 14 e 15)

A sonda de recolha de amostras de partículas representada nas figuras é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT. A sonda:

—

Deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, no eixo do túnel de diluição DT dos sistemas de diluição (ponto 1.2.1), a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição,

—

Deve ter um diâmetro interior mínimo de 12 mm;

—

Pode aquecer-se até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

—

Pode ser isolada.

Figura 14

Sistema de recolha de amostras de partículas

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Retira-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição DT de um sistema de diluição do caudal parcial ou total através da sonda de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de partículas PTT através da bomba de recolha P. Faz-se passar a amostra através do(s) porta-filtros FH que contém(êm) os filtros de recolha das partículas. O caudal da amostra é regulado pelo regulador de caudais FC3. Se for utilizada a compensação eletrónica de caudais EFC (figura 13), o caudal de gases de escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.

Figura 15

Sistema de diluição (apenas sistema de caudal total)

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Transfere-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição DT de um sistema de diluição do caudal total através da sonda de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de partículas PTT para o túnel de diluição secundária SDT, onde é novamente diluída. Faz-se, depois, passar a amostra através do(s) porta-filtros FH que contém(êm) os filtros de recolha de amostras de partículas. O caudal do ar de diluição é geralmente constante, enquanto o caudal da amostra é regulado pelo regulador de caudais FC3. Se for utilizada a compensação eletrónica de caudais EFC (figura 13), o caudal total dos gases de escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.

—   Tubo de transferência de partículas PTT (figuras 14 e 15)

O tubo de transferência de partículas não deve exceder 1 020 mm de comprimento e deve ser o mais curto possível.

As dimensões são válidas para:

—

A recolha fracionada de amostras com diluição do caudal parcial e o sistema de diluição simples do caudal total desde a ponta da sonda até ao porta-filtros;

—

A recolha total de amostras com diluição do caudal parcial desde a extremidade do túnel de diluição até ao porta-filtros;

—

O sistema de dupla diluição do caudal total desde a ponta da sonda até ao túnel de diluição secundária.

O tubo de transferência:

—

Pode aquecer-se até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

—

Pode ser isolado.

—   Túnel de diluição secundária SDT (figura 15)

O túnel de diluição secundária deve ter um diâmetro mínimo de 75 mm e um comprimento suficiente para permitir que a amostra diluída duas vezes permaneça pelo menos 0,25 s dentro do túnel. O porta-filtros do filtro primário, FH, deve estar situado no máximo a 300 mm da saída do SDT.

O túnel de diluição secundária:

—

Pode aquecer-se até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C), antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição,

—

Pode ser isolado.

—   Porta-filtros FH (figuras 14 e 15)

Para os filtros primário e secundário, pode-se utilizar uma única caixa de filtros, ou caixas separadas. É necessário cumprir os requisitos do anexo 4A, apêndice 1, ponto 1.5.1.3.

O(s) porta-filtros:

—

Pode(m) ser aquecido(s) até se obter uma temperatura das paredes não superior a 325 K (52 °C) por aquecimento direto ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52 °C);

—

Pode(m) ser isolado(s).

—   Bomba de recolha de amostras P (figuras 14 e 15)

A bomba de recolha de amostras de partículas deve estar localizada suficientemente longe do túnel, para manter constante (±3 K) a temperatura do gás de admissão, se não for utilizada correção do caudal pelo FC3.

—   Bomba do ar de diluição DP (figura 15) (apenas diluição dupla do caudal total)

A bomba do ar de diluição deve ser localizada de modo a que o ar da diluição secundária seja fornecido a uma temperatura de 298 K (25 °C) ± 5 K.

—   Regulador de caudais FC3 (figuras 14 e 15)

Utiliza-se um regulador de caudais para compensar o efeito das variações de temperatura e de contrapressão no caudal da amostra de partículas ao longo da sua trajetória, se não existirem outros meios. O regulador de caudais é necessário se se utilizar o sistema de compensação eletrónica de caudais EFC (figura 13).

—   Medidor de caudais FM3 (figuras 14 e 15) (caudal da amostra de partículas)

O medidor de gases ou outro instrumento para medição do caudal deve estar localizado suficientemente longe do túnel para manter constante (±3 K) a temperatura dos gases na admissão, se não for utilizada correção do caudal pelo FC3.

—   Medidor de caudais FM4 (figura 15) (ar de diluição, apenas diluição dupla do caudal total)

O medidor de gases ou outro instrumento para medição do caudal deve estar localizado de modo que a temperatura dos gases na admissão se mantenha a 298 K (25 °C) ±5 K.

—   Válvula de esfera BV (facultativa)

A válvula de esfera deve ter um diâmetro não inferior ao diâmetro interior do tubo de recolha de amostras e um tempo de comutação inferior a 0,5 s.

Nota: Se a temperatura ambiente na vizinhança de PSP, PTT, SDT e FH for inferior a 239 K (20 °C), devem tomar-se precauções para evitar perdas de partículas nas paredes frias dessas peças. Assim, recomenda-se aquecer e/ou isolar essas peças dentro dos limites dados nas descrições respetivas. Recomenda-se também que a temperatura à superfície do filtro durante a recolha não seja inferior a 293 K (20 °C).

A cargas de motor elevadas, as peças acima indicadas podem ser arrefecidas por um meio não agressivo, tal como um ventilador de circulação, desde que a temperatura do agente de arrefecimento não seja inferior a 293 K (20 °C).

(1)  As figuras 4 a 12 mostram vários tipos de sistemas de diluição do caudal parcial que podem ser normalmente utilizados para o ensaio em estado estacionário (NRSC). No entanto e devido a várias fortes limitações dos ensaios em condições transitórias, só os sistemas de diluição do caudal parcial (figuras 4 a 12) estão em condições de cumprir todos os requisitos requeridos no ponto 2.4 do apêndice 1 do anexo 4A — Especificações do sistema de diluição do caudal parcial —, são aceites para o ensaio em condições transitórias (ensaio NRTC).

ANEXO 4B

Método de ensaio para motores de ignição por compressão a instalar em tratores agrícolas ou florestais e em máquinas móveis não rodoviárias no que diz respeito às emissões de poluentes pelo motor

1.   RESERVADO

2.   RESERVADO

3.   DEFINIÇÕES, SÍMBOLOS E ABREVIATURAS

3.1.   Definições

Ver ponto 2.1 do presente regulamento

3.2.   Símbolos gerais (1)

Símbolo

Unidade

Termo

a 0

—

Ordenada da reta de regressão com origem no ponto y

a 1

—

Declive da reta de regressão

α sp

rad/s2

Derivada da velocidade do motor no ponto de regulação

A/Fst

—

Razão estequiométrica ar/combustível

c

ppm, % vol.

Concentração (igualmente em μmol/mol = ppm)

D

—

Fator de diluição

d

m

Diâmetro

E

por cento

Eficiência da conversão

e

g/kWh

Base específica do freio

egas

g/kWh

Emissão específica de componentes gasosos

ePM

g/kWh

Emissão específica de partículas

ew

g/kWh

Emissão específica ponderada

F

 

Estatísticas do teste F

F

—

Frequência do ciclo de regeneração em termos da fração de duração dos ensaios durante a qual se processa a regeneração

f a

—

Fator atmosférico do laboratório

k r

—

Fator de regeneração multiplicativo

k Dr

—

Fator de correção descendente

k Ur

—

Fator de correção ascendente

λ

—

Quociente de excesso de ar

L

—

% binário

M a

g/mol

Massa molar do ar de admissão

M e

g/mol

Massa molar dos gases de escape

M gas

g/mol

Massa molar dos componentes gasosos

m

kg

Massa

m gas

g

Massa das emissões gasosas durante o ciclo de ensaio

m PM

g

Massa das emissões de partículas durante o ciclo de ensaio

n

min-1

Velocidade de rotação do motor

n hi

min-1

Velocidade alta do motor

n lo

min-1

Velocidade baixa do motor

P

kW

Potência

P max

kW

Potência máxima observada ou declarada à velocidade de ensaio nas condições de ensaio (indicada pelo fabricante)

P AUX

kW

Potência total declarada absorvida pelos dispositivos auxiliares montados para o ensaio

p

KPa

Pressão

p a

KPa

Pressão atmosférica em seco

PF

por cento

Fração de penetração

q maw

kg/s

Caudal mássico do ar de admissão em base húmida

q mdw

kg/s

Caudal mássico do ar de diluição em base húmida

q mdew

kg/s

Caudal mássico dos gases de escape diluídos em base húmida

q mew

kg/s

Caudal mássico dos gases de escape em base húmida

q mf

kg/s

Caudal mássico do combustível

q mp

kg/s

Caudal da amostra dos gases de escape que entra no sistema de diluição do caudal parcial

qV

m3/s

Caudal volúmico

RF

—

Fator de resposta

r d

—

Razão de diluição

r 2

—

Coeficiente de determinação

ρ

kg/m3

Densidade

σ

—

Desvio-padrão

S

kW

Regulação do dinamómetro

SEE

—

Erro-padrão da estimativa de y em relação a x

T

°C

Temperatura

T a

K

Temperatura absoluta

T

N·m

Binário do motor

T sp

N·m

Binário exigido no ponto de regulação «sp»

u

—

Quociente das densidades dos componentes gasosos e dos gases de escape

t

s

Tempo

Δt

s

Intervalo de tempo

t 10

s

Intervalo de tempo entre o sinal de entrada no patamar e a obtenção de 10 % da leitura final

t 50

s

Intervalo de tempo entre o sinal de entrada no patamar e a obtenção de 50 % da leitura final

t 90

s

Intervalo de tempo entre o sinal de entrada no patamar e a obtenção de 90 % da leitura final

V

m3

Volume

W

kWh

Trabalho

y

 

Variável genérica

Formula

 

Média aritmética

3.3.   Índices

abs

Quantidade absoluta

act

Quantidade real

ar

Quantidade de ar

amb

Quantidade ambiente

atm

Quantidade atmosférica

cor

Quantidade corrigida

CFV

Venturi de escoamento crítico

denorm

Quantidade desnormalizada

dry

Quantidade em seco

exp

Quantidade prevista

filtro

Filtro de recolha de amostras de partículas

i

Medição instantânea (p. ex., 1 Hz)

i

Um elemento de uma série

idle

Condição em marcha lenta sem carga

in

Quantidade à entrada

leak

Quantidade de fugas

max

Valor máximo (pico)

meas

Quantidade medida

min

Valor mínimo

mix

Massa molar do ar

out

Quantidade à saída

PDP

Bomba volumétrica

ref

Quantidade de referência

SSV

Venturi subsónico

total

Quantidade total

uncor

Quantidade não corrigida

vac

Quantidade em vácuo

weight

Peso de calibração

wet

Quantidade em húmido

3.4.   Símbolos e abreviaturas relativos aos componentes químicos (igualmente utilizados como índice)

Ver ponto 2.2.2 do presente regulamento

3.5.   Abreviaturas

Ver ponto 2.2.3 do presente regulamento

4.   REQUISITOS GERAIS

O sistema motor deve ser concebido, construído e montado de modo a que possa cumprir as disposições do presente regulamento. As medidas técnicas tomadas pelo fabricante devem ser de modo a assegurar que as emissões acima mencionadas sejam efetivamente limitadas, em conformidade com o presente regulamento, durante a vida útil do motor e em condições normais de utilização. Para tal, os motores devem cumprir os requisitos de desempenho especificados no ponto 5 quando ensaiados em conformidade com as condições de ensaio do ponto 6 e o método de ensaio do ponto 7.

5.   REQUISITOS DE DESEMPENHO

5.1.   Requisitos gerais

5.1.1.   Reservado (2)

5.1.2.   Emissão de gases e de partículas poluentes

Os poluentes são representados por:

a)

Óxidos de azoto, NOx;

b)

Hidrocarbonetos, que podem ser expressos dos seguintes modos:

i)

Hidrocarbonetos totais, HC ou THC;

ii)

Hidrocarbonetos não metânicos, NMHC.

c)

Partículas, PM;

d)

Monóxido de carbono, CO

Os valores medidos de gases e de partículas poluentes emitidos pelo motor referem-se às emissões específicas ao freio em gramas por quilowatt/hora (g/kWh). Podem utilizar-se outros sistemas de unidades com a devida conversão.

As emissões devem ser determinadas nos ciclos de funcionamento (estacionários e/ou transitórios), tal como descrito no ponto 7. Os sistemas de medição devem cumprir as verificações da calibração e do desempenho previstos no ponto 8 com o equipamento de medição previsto no ponto 9.

Podem ser aprovados outros sistemas ou analisadores pela entidade homologadora, se se determinar que produzem resultados equivalentes, nos termos do ponto 5.1.3.

5.1.3.   Equivalência

A determinação da equivalência de sistemas deve basear-se num estudo de correlação de sete pares de amostras (ou mais) entre o sistema em consideração e um dos sistemas do presente anexo.

Os «resultados» referem-se ao valor das emissões ponderadas do ciclo específico. Os ensaios de correlação devem realizar-se no mesmo laboratório, no mesmo banco de ensaio e com o mesmo motor, sendo preferível que decorram em simultâneo. A equivalência das médias dos pares de amostras deve ser determinada pelas estatísticas do teste F e do teste t, conforme descrito no anexo 4A, apêndice A.2, obtidas no banco de ensaio do laboratório e com as condições do motor descritas acima. Os valores aberrantes devem ser determinados em conformidade com a norma ISO 5725 e excluídos da base de dados. Os sistemas a utilizar para os ensaios de correlação devem ser submetidos à aprovação da entidade homologadora.

5.2.   Reservado

6.   CONDIÇÕES DE REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS

6.1.   Condições para os ensaios laboratoriais

Medem-se a temperatura absoluta (T a) do ar de admissão na admissão do motor, expressa em Kelvin, e a pressão atmosférica em seco (p s), expressa em kPa, e determina-se o parâmetro f a de acordo com as disposições que se seguem: nos motores multicilíndricos com grupos distintos de coletores de admissão, por exemplo nos motores em «V», deve tomar-se a temperatura média dos diferentes grupos. O parâmetro f a deve ser comunicado juntamente com os resultados de ensaio. Tendo em vista melhorar a repetibilidade e reprodutibilidade dos resultados de ensaio, recomenda-se que o parâmetro f a seja escolhido de modo a que: 0,93 ≤ f a≤ 1,07.

Motores normalmente aspirados e motores com sobrealimentação mecânica:

Formula

(6-1)

Motores turbocomprimidos com ou sem arrefecimento do ar de admissão:

Formula

(6-2)

A temperatura do ar de admissão deve ser mantida a 25 ±5 °C, medida a montante de qualquer componente do motor.

É permitido utilizar:

a)

Um aparelho de medição da pressão atmosférica comum se o equipamento para o ar de admissão mantiver a pressão ambiente do local em que o motor é ensaiado a ±1 kPa da pressão atmosférica comum;

b)

Um aparelho de medição da humidade comum do ar de admissão se o equipamento para o ar de admissão mantiver o ponto de orvalho do local em que o motor é ensaiado a ±0,5 °C da medição da humidade comum.

6.2.   Motores com arrefecimento do ar de sobrealimentação

a)

Deve utilizar-se um sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação com uma capacidade total de admissão de ar representativa da instalação dos motores de produção em funcionamento. Deve ser projetado um sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação de laboratório para minimizar a acumulação de condensado. Qualquer condensado acumulado deve ser drenado e todos os drenos devem ser completamente fechados antes dos ensaios das emissões. Os drenos devem ser mantidos fechados durante o ensaio de emissões. As condições para o fluido de arrefecimento devem ser mantidas do seguinte modo:

i)

Deve ser mantida uma temperatura mínima de 20.° C à entrada do arrefecedor do ar de sobrealimentação durante todo o ensaio;

ii)

Nas condições de funcionamento do motor especificadas pelo fabricante, o caudal do fluido de arrefecimento deve ser regulado de modo a obter uma temperatura do ar a ±5 °C do valor previsto pelo fabricante para a saída do arrefecedor do ar de sobrealimentação. A temperatura do ar à saída deve ser medida na localização especificada pelo fabricante. Este ponto de regulação do caudal do fluido de arrefecimento deve ser utilizado durante todo o ensaio. Se o fabricante do motor não especificar as condições do motor ou a correspondente temperatura do ar à saída do arrefecedor do ar de sobrealimentação, o caudal do fluido de arrefecimento deve ser regulado à potência máxima do motor, a fim de se obter uma temperatura do ar à saída do arrefecedor do ar de sobrealimentação representativa do funcionamento em condições de utilização;

iii)

Se o fabricante do motor especificar os limites da perda de pressão através do sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação, há que verificar se a perda de pressão em todo o sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação, nas condições especificadas pelo fabricante para o motor, está dentro do(s) limite(s) por ele especificado(s). A perda de pressão deve ser medida nas localizações especificadas pelo fabricante;

b)

O objetivo é produzir resultados de emissões que sejam representativos do funcionamento em condições de utilização. Se as boas práticas de engenharia indicarem que as especificações do presente ponto resultariam em ensaios não representativos (por exemplo, sobrearrefecimento do ar de admissão), podem ser utilizados pontos de regulação e controlos mais sofisticados da perda de pressão do ar de sobrealimentação, da temperatura do fluido de arrefecimento e do caudal com vista a alcançar mais resultados representativos.

6.3.   Potência do motor

6.3.1.   Base de medição das emissões

A base de medição das emissões específicas é a potência não corrigida.

6.3.2.   Dispositivos auxiliares a instalar

Durante o ensaio, os dispositivos auxiliares necessários ao funcionamento do motor devem ser instalados no banco de ensaio em conformidade com os requisitos do anexo 7.

6.3.3.   Dispositivos auxiliares a remover

Alguns dispositivos auxiliares, por definição associados ao funcionamento da máquina e que possam estar instalados no motor, devem ser retirados para a realização do ensaio.

Para os dispositivos auxiliares que não possam ser removidos, a potência que absorvem na condição sem carga pode ser determinada e adicionada à potência do motor medida (ver nota g do quadro do anexo 7). Se este valor for superior a 3 % da potência máxima à velocidade de ensaio pode ser verificado pela autoridade de ensaio. A potência absorvida pelos dispositivos auxiliares deve ser usada para ajustar os valores de referência e calcular o trabalho produzido pelo motor durante o ciclo de ensaio.

6.4.   Ar de admissão do motor

6.4.1.   Introdução

Deve ser utilizado o sistema de admissão de ar instalado no motor ou representativo de uma configuração típica em funcionamento. Isto inclui os sistemas de arrefecimento do ar de sobrealimentação e de recirculação dos gases de escape.

6.4.2.   Restrição do ar de admissão

Deve ser utilizado um sistema de admissão de ar do motor ou um sistema do laboratório de ensaio que produza uma restrição da admissão de ar de ± 300 Pa do valor máximo especificado pelo fabricante para um filtro de ar limpo à velocidade nominal e a plena carga. A pressão diferencial estática da restrição deve ser medida na localização, e nos pontos de regulação para a velocidade e o binário especificados pelo fabricante. Se o fabricante não indicar uma localização, esta pressão deve ser medida a montante de qualquer ligação do dispositivo de sobrealimentação ou do sistema de recirculação dos gases de escape ao sistema de admissão de ar. Se o fabricante não especificar os pontos de referência para a velocidade e o binário, esta pressão deve ser medida quando o motor dá a potência máxima.

6.5.   Sistema de escape do motor

Deve ser utilizado o sistema de escape instalado no motor ou representativo de uma configuração típica em funcionamento. Para os dispositivos de pós-tratamento, a restrição do escape deve ser definida pelo fabricante de acordo com as condições de pós-tratamento (p. ex., nível de rodagem/envelhecimento e regeneração/carga). O sistema de escape deve preencher os requisitos para a recolha de amostras de gases de escape, tal como previsto no ponto 9.3. Deve ser utilizado um sistema de escape do motor ou um sistema do laboratório de ensaio que produza uma contrapressão estática do escape de 80 a 100 % do valor máximo da restrição do escape à velocidade e ao binário especificados pelo fabricante. Se a restrição máxima for de 5 kPa ou inferior, o ponto de regulação não deve ser inferior a 1,0 kPa do máximo. Se o fabricante não especificar os pontos de referência para a velocidade e o binário, esta pressão deve ser medida quando o motor dá a potência máxima.

6.6.   Motor com sistema de pós-tratamento dos gases de escape

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

As emissões medidas no ciclo de ensaio devem ser representativas das emissões em serviço. Caso um motor equipado com um sistema de pós-tratamento dos gases de escape exija a utilização de um reagente, o fabricante deve declarar o reagente utilizado para todos os ensaios.

Para os motores equipados com sistemas de pós-tratamento de gases de escape de regeneração infrequente (periódica), tal como descrito no ponto 6.6.2, os resultados das emissões devem ser ajustados a fim de terem em conta os ciclos de regeneração. Neste caso, as emissões médias dependem da frequência do ciclo de regeneração e, logo, da fração de duração dos ensaios durante a qual se processa a regeneração. Nos termos do ponto 6.6.1, os sistemas de pós-tratamento com regeneração contínua não exigem um método de ensaio especial.

6.6.1.   Regeneração contínua

No caso de um sistema de pós-tratamento dos gases de escape baseado num processo de regeneração contínua, medem-se as emissões num sistema de pós-tratamento que tenha sido estabilizado de forma a proporcionar um comportamento de emissões repetível. O processo de regeneração deve ocorrer, pelo menos, uma vez durante o ensaio NRTC com arranque a quente ou o ensaio do ciclo com rampas de transição (RMC), e o fabricante deve declarar as condições normais em que se verifica a regeneração (carga de fuligem, temperatura, contrapressão de escape, etc.). Para demonstrar que o processo de regeneração é contínuo, é necessário realizar pelo menos três ensaios NRTC com arranque a quente ou os ensaios do ciclo com rampas de transição (RMC). No caso do ensaio NRTC com arranque a quente, aquece-se o motor em conformidade com o ponto 7.8.2.1, impregna-se em conformidade com o ponto 7.4.2 e efetua-se o primeiro ensaio NRTC com arranque a quente. Os ensaios NRTC com arranque a quente subsequentes devem ser iniciados após a impregnação em conformidade com o ponto 7.4.2. Durante os ensaios, as temperaturas e as pressões dos gases de escape devem ser registadas (temperatura antes e depois do sistema de pós-tratamento, contrapressão de escape, etc.). O sistema de pós-tratamento é considerado satisfatório se as condições declaradas pelo fabricante se verificarem no ensaio durante um período suficiente e os resultados das emissões não apresentarem uma dispersão superior a ±25 % ou 0,005 g/kWh, conforme o que for maior. Se o sistema de pós-tratamento dos gases de escape tiver um modo de segurança que passa a modo de regeneração periódica (infrequente), deve o mesmo ser verificado em conformidade com o disposto no ponto 6.6.2. Nesse caso específico, é possível ultrapassar os limites de emissões aplicáveis, que não serão ponderados.

6.6.2.   Regeneração periódica infrequente (periódica)

Esta disposição aplica-se apenas aos motores equipados com controlo de emissões de regeneração periódica. Este procedimento não pode ser aplicado aos motores submetidos ao ciclo com modos discretos.

As emissões devem ser medidas durante, pelo menos, em três ensaios NRTC com arranque a quente ou de um ciclo com rampas de transição (RMC) um com e dois sem regeneração num sistema de pós-tratamento dos gases de escape estabilizado. O processo de regeneração deve ocorrer, no mínimo, uma vez durante o ensaio NRTC ou RMC. Se a regeneração demorar mais de um de ensaio NRTC ou RMC, efetuam-se ensaios NRTC ou RMC sucessivos, continua-se a medir as emissões sem desligar o motor até que a regeneração esteja concluída e calcula-se a média dos ensaios. Se a regeneração for concluída durante um ensaio, o ensaio deve prosseguir até ao fim do seu ciclo. O motor pode estar equipado com um comutador capaz de impedir ou permitir o processo de regeneração, desde que esta operação não tenha efeitos sobre a calibração inicial do motor.

O fabricante deve declarar as condições normais dos parâmetros em que o processo de regeneração ocorre (carga de fuligem, temperatura, contrapressão de escape, etc.). O fabricante deve também comunicar a frequência dos ciclos de regeneração em termos de número de ensaios durante os quais se processa a regeneração. O procedimento exato para determinar essa frequência deve ser acordado com a entidade homologadora, com base nas boas práticas de engenharia.

Para um ensaio com regeneração, o fabricante deve fornecer um sistema de pós-tratamento dos gases de escape que tenha sido carregado. A regeneração não deve ocorrer durante essa fase de condicionamento do motor. Em alternativa, o fabricante pode efetuar ensaios NRTC com arranque a quente ou RMC sucessivos até o sistema de pós-tratamento estar carregado. Não é exigida a medição das emissões em todos os ensaios.

As emissões médias entre fases de regeneração devem ser determinadas com base na média aritmética de vários ensaios NRTC com arranque a quente ou RMC aproximadamente equidistantes. Recomenda-se a realização de, no mínimo, um ensaio NRTC com arranque a quente ou RMC tão próximo quanto possível antes de um ensaio de regeneração e de um ensaio NRTC com arranque a quente ou RMC imediatamente após um ensaio de regeneração.

Durante o ensaio de regeneração, todos os dados necessários para detetar a regeneração devem ser registados (emissões de CO ou NOx, temperatura antes e depois do sistema de pós-tratamento, contrapressão do escape, etc.). Durante o processo de regeneração, os valores-limite de emissão aplicáveis podem ser ultrapassados. O método de ensaio está representado esquematicamente na figura 6.1.

Figura 6.1

Regime de regeneração infrequente (periódica) com um número n de medições e um número nr de medições durante a regeneração

Image

O nível médio de emissões específicas relacionadas com o arranque a quente Formula [g/kWh] deve ser ponderado do seguinte modo (ver figura 6.1):

Formula

(6-3)

em que:

n

=

número de ensaios em que não ocorre regeneração,

nr

=

número de ensaios em que ocorre regeneração (mínimo de um ensaio),

Formula

=

emissões específicas médias de um ensaio em que não ocorre regeneração [g/kWh]

Formula

=

emissões específicas médias de um ensaio em que ocorre regeneração [g/kWh]

À escolha do fabricante, e com base numa análise técnica bem fundamentada, o fator de correção da regeneração k r, que expressa o nível médio de emissões, pode ser calculado de forma multiplicativa ou aditiva, do seguinte modo:

 

Multiplicativa

Formula

(fator de correção ascendente)

(6-4a)

Formula

(fator de correção descendente)

(6-4b)

 

Aditiva

Formula

(fator de correção ascendente)

(6-5)

Formula

(fator de correção descendente)

(6-6)

Os fatores de correção ascendente são multiplicados ou adicionados aos níveis de emissões medidos em todos os ensaios em que a regeneração não ocorre. Os fatores de correção descendente são multiplicados ou adicionados aos níveis de emissões medidos em todos os ensaios em que a regeneração ocorre. A ocorrência da regeneração deve ser identificada de uma forma que seja facilmente evidente durante todos os ensaios. Não tendo sido identificada qualquer regeneração, deve ser aplicado o fator de correção ascendente.

Remetendo para o anexo 4B, apêndices A.7-8 sobre os cálculos das emissões específicas ao freio, o fator de correção da regeneração:

a)

Deve ser aplicado aos resultados do ensaio NRTC ponderados e dos ensaios RMC;

b)

Pode ser aplicado aos ciclos com rampas de transição e ao ensaio NRTC a frio se ocorrer uma regeneração durante o ciclo;

c)

Pode ser alargado a outros membros da mesma família de motores;

d)

Pode ser alargado a outras famílias de motores que utilizem o mesmo sistema de pós-tratamento, mediante autorização prévia da entidade homologadora, baseada em elementos técnicos a fornecer pelo fabricante relativos à similitude das emissões.

Devem ter-se em consideração as seguintes opções:

a)

Um fabricante pode optar por omitir fatores de correção para uma ou mais das suas famílias de motores (ou configurações), por o efeito da regeneração ser diminuto ou por não ser prático identificar quando ocorrem as regenerações. Nestes casos, não se utiliza qualquer fator de correção e o fabricante é responsável pela conformidade com os limites de emissões para todos os ensaios, independentemente de a regeneração ocorrer ou não;

b)

A pedido do fabricante, a entidade homologadora ou de certificação pode ter em conta os ciclos de regeneração de forma diferente da prevista na alínea a). No entanto, esta opção só é válida para acontecimentos que ocorram com uma ínfima frequência e que não podem ser resolvidos na prática com recurso aos fatores de correção descritos na alínea a).

6.7.   Sistema de arrefecimento

Deve utilizar-se um sistema de arrefecimento do motor com capacidade suficiente para manter o motor, o ar de admissão, o agente de arrefecimento, o bloco e a cabeça do motor às temperaturas normais de funcionamento prescritas pelo fabricante. Podem utilizar-se refrigeradores e ventoinhas auxiliares de laboratório.

6.8.   Óleo lubrificante

O óleo lubrificante deve ser especificado pelo fabricante e ser representativo do óleo lubrificante disponível no mercado; as especificações do óleo lubrificante utilizado para o ensaio devem ser registadas e apresentadas com os resultados do ensaio.

6.9.   Especificações do combustível de referência

O combustível de referência é especificado no anexo 6, quadro 3.

A temperatura do combustível deve ser conforme às recomendações do fabricante. A temperatura do combustível deve ser medida à entrada da bomba de injeção de combustível ou conforme especificado pelo fabricante, registando-se o local de medição.

6.10.   Emissões do cárter

As emissões do cárter não devem ser descarregadas diretamente para a atmosfera ambiente, com a seguinte exceção: os motores equipados com turbocompressores, bombas, ventoinhas ou compressores de sobrealimentação para admissão de ar podem descarregar emissões do cárter para a atmosfera ambiente se essas emissões forem acrescentadas às emissões dos gases de escape (física ou matematicamente) durante todos os ensaios de emissões. Os fabricantes que façam uso desta exceção devem instalar os motores por forma a que todas as emissões do cárter possam ser encaminhadas para o sistema de recolha de amostras das emissões. Para efeitos do presente ponto, as emissões do cárter que são encaminhadas para o dispositivo de escape a montante do sistema de pós-tratamento das emissões de escape durante todo o funcionamento não são consideradas como sendo descarregadas diretamente para a atmosfera ambiente.

As emissões do cárter devem ser encaminhadas para o sistema de escape, para medição das emissões do seguinte modo:

a)

A tubagem deve ser lisa, feita de materiais condutores de eletricidade que não reajam com as emissões do cárter. Os tubos devem ser tão curtos quanto possível;

b)

Os tubos utilizados no laboratório para recolher as emissões do cárter devem apresentar o mínimo de curvas possível e, quando estas forem inevitáveis, o raio de qualquer curvatura deve ser tão grande quanto possível;

c)

Os tubos utilizados no laboratório para recolher as emissões do cárter devem cumprir as especificações do fabricante do motor para a contrapressão do cárter;

d)

A tubagem de escape do cárter deve estar ligada ao dispositivo de evacuação dos gases de escape brutos a jusante de qualquer sistema de pós-tratamento, a jusante de qualquer restrição de gases de escape instalada e suficientemente a montante de quaisquer sondas de recolha de amostras para assegurar a mistura completa com os gases de escape do motor antes da recolha de amostras. O tubo de escape do cárter deve penetrar na corrente livre de gases de escape, para evitar efeitos de camada-limite e facilitar a mistura. A saída do tubo de escape do cárter pode estar orientada em qualquer direção, relativamente ao fluxo dos gases de escape brutos.

7.   PROCEDIMENTOS DE ENSAIO

7.1.   Introdução

O presente anexo descreve o método de determinação das emissões de gases e de partículas poluentes ao freio dos motores a ensaiar. O motor a ensaiar deve ser a configuração do motor precursor para a família de motores, conforme especificado no ponto 5.2.

Um ensaio emissões em laboratório consiste na medição das emissões e de outros parâmetros dos ciclos de ensaio especificados no presente anexo. São tratados os seguintes aspetos (no presente anexo 4B):

a)

Configurações do laboratório para medir as emissões específicas ao freio (ponto 7.2);

b)

Procedimentos de verificação pré-ensaio e pós-ensaio (ponto 7.3);

c)

Os ciclos de ensaio (ponto 7.4);

d)

A sequência geral do ensaio (ponto 7.5);

e)

O mapeamento do motor (ponto 7.6);

f)

A geração do ciclo de ensaio (ponto 7.7);

g)

O procedimento específico para realizar o ciclo de ensaio (ponto 7.8).

7.2.   Princípio da medição das emissões

Para a medição das emissões específicas ao freio, o motor deve efetuar os ciclos de ensaio definidos no ponto 7.4, conforme aplicável. A medição das emissões específicas ao freio exige a determinação da massa dos poluentes presentes nos gases de escape (ou seja, HC, NMHC, CO, NOx e partículas) e o correspondente trabalho do motor.

7.2.1.   Massa dos constituintes

A massa total de cada constituinte deve ser determinada durante o ciclo de ensaio aplicável utilizando os seguintes métodos:

7.2.1.1.   Recolha de amostras em contínuo

Na recolha de amostras em contínuo, a concentração de cada constituinte é medida continuamente a partir dos gases de escape brutos ou diluídos. Esta concentração é multiplicada pelo caudal contínuo dos gases de escape (brutos ou diluídos) no ponto de recolha das amostras de emissões para determinar o caudal mássico dos constituintes. A emissão do constituinte é continuamente somada durante o intervalo de ensaio. Esta soma corresponde à massa total do constituinte emitido.

7.2.1.2.   Recolha de amostras por lote

Na recolha de amostras por lote, uma amostra de gases de escape brutos ou diluídos é continuamente extraída e armazenada para posterior medição. A amostra extraída deve ser proporcional ao caudal dos gases de escape brutos ou diluídos. Exemplos de recolha de amostras por lote são a recolha de emissões gasosas diluídas num saco e a recolha de partículas num filtro. Em princípio, o método de cálculo das emissões é o seguinte: as concentrações recolhidas através de recolha de amostras por lote são multiplicadas pela massa total ou pelo caudal mássico dos gases de escape (brutos ou diluídos) de onde foram extraídas durante o ciclo de ensaio. Este produto corresponde à massa total ou ao caudal mássico do constituinte emitido. Para calcular a concentração de partículas, a quantidade de partículas depositadas num filtro, a partir dos gases de escape extraídos proporcionalmente, deve ser dividida pela quantidade dos gases de escape filtrados.

7.2.1.3.   Recolha de amostras combinada

Qualquer combinação de recolha de amostras em contínuo e por lote é autorizada (p. ex., recolha de amostras por lote para as partículas e amostragem em contínuo para as emissões de gases).

A figura seguinte mostra as duas vertentes do procedimento de ensaio para medir as emissões: Os equipamentos com as linhas de recolha de amostras de gases de escape brutos ou diluídos e as operações requeridas para calcular as emissões de poluentes nos ciclos de ensaio em condições estacionárias e transitórias (figura 7.1).

Figura 7.1

Procedimentos de ensaio para a medição das emissões

Image

Nota sobre a Figura 7.1: O termo «recolha de amostras de partículas do caudal parcial» inclui a diluição do caudal parcial para extrair unicamente os gases de escape brutos a uma razão de diluição constante ou variável.

7.2.2.   Determinação do trabalho

O trabalho determina-se durante o ciclo de ensaio multiplicando de forma síncrona os valores da velocidade e do binário ao freio para calcular os valores instantâneos da potência ao freio. A potência do motor ao freio deve ser integrada durante o ciclo de ensaio para determinar o trabalho total.

7.3.   Verificação e calibração

7.3.1.   Procedimentos prévios ao ensaio

7.3.1.1.   Pré-condicionamento

Para obter condições estáveis, o sistema de recolha de amostras e o motor devem ser pré-condicionados antes de iniciar a sequência de ensaio, tal como especificado nos pontos 7.3 e 7.4. O pré-condicionamento para arrefecimento do motor, tendo em vista um ensaio com arranque a frio em condições transitórias, é indicado especificamente no ponto 7.4.2.

7.3.1.2.   Verificação da contaminação por HC

Se houver qualquer presunção de uma contaminação essencial do sistema de medição dos gases de escape por HC, verifica-se a contaminação por HC com gás de colocação a zero, podendo o eventual problema ser em seguida corrigido. Se amplitude da contaminação do sistema de medição e o sistema de HC de fundo tiverem de ser verificados, essa verificação deve ser efetuada no prazo de 8 horas antes do início de cada ciclo de ensaio. Os valores devem ser registados para posterior correção. Antes desta verificação, deve verificar-se a estanquidade e calibrar-se o analisador FID.

7.3.1.3.   Preparação do equipamento de medição para a recolha de amostras

Devem ser tomadas as seguintes medidas antes do início da recolha de amostras das emissões:

a)

Devem efetuar-se verificações de estanquidade no prazo de 8 horas antes da recolha de amostras de emissões, em conformidade com o ponto 8.1.8.7;

b)

Para a recolha de amostras por lote, devem ser ligados ao sistema de recolha de amostras meios de armazenamento limpos, tais como sacos sem ar ou filtros previamente pesados;

c)

Todos os instrumentos de medição devem ser postos a funcionar de acordo com as instruções do seu fabricante e as boas práticas de engenharia;

d)

Os sistemas de diluição, as bombas de recolha de amostras, as ventoinhas de arrefecimento e o sistema de recolha de dados devem ser colocados em funcionamento;

e)

Os caudais das amostras devem ser regulados aos níveis desejados, utilizando um caudal derivado, se assim for desejado;

f)

Os permutadores de calor no sistema de recolha de amostras devem ser pré-aquecidos ou pré-arrefecidos até às respetivas gamas de temperatura de funcionamento previstas para o ensaio;

g)

É permitido estabilizar os componentes aquecidos ou arrefecidos, tais como condutas de recolha de amostras, filtros, refrigeradores e bombas, às respetivas temperaturas de funcionamento;

h)

Liga-se o caudal do sistema de diluição dos gases de escape pelo menos 10 minutos antes de uma sequência de ensaio;

i)

Realiza-se a calibração dos analisadores de gases e a regulação do zero dos analisadores contínuos de acordo com o procedimento do ponto 7.3.1.4 a seguir;

j)

Todos os dispositivos eletrónicos de integração devem ser colocados ou recolocados a zero, antes do início de qualquer intervalo de ensaio.

7.3.1.4.   Calibração dos analisadores de gases

Selecionam-se as gamas de medição adequadas para os analisadores de gases. São permitidos os analisadores de emissões com comutador de gamas automático ou manual. Durante um ensaio com rampas de transição ou NRTC e durante um período de recolha de amostras de uma emissão gasosa no final de cada modo de ensaio com modos discretos a gama dos analisadores de emissões não pode ser comutada. Do mesmo modo, o valor dos ganhos do(s) amplificador(es) operacional(is) analógico(s) do analisador não pode(m) ser alterado(s) durante o ciclo de ensaio.

Todos os analisadores contínuos devem ser colocados a zero e calibrados utilizando gases internacionalmente rastreáveis que cumpram as especificações do ponto 9.5.1. Os analisadores FID devem ser calibrados numa base de carbono 1 (C 1).

7.3.1.5.   Pré-condicionamento do filtro de partículas e pesagem da tara

Os procedimentos para o pré-condicionamento do filtro de partículas e a pesagem da tara devem cumprir o disposto no ponto 8.2.3.

7.3.2.   Procedimentos pós-ensaio

Devem ser tomadas as seguintes medidas após terminar a recolha de amostras das emissões:

7.3.2.1.   Verificação da recolha proporcional de amostras

Para qualquer amostra proporcional por lote, como uma amostra de saco ou amostra de partículas, deve verificar-se que a recolha proporcional de amostras foi mantida em conformidade com o ponto 8.2.1. Para o método do filtro único e o ciclo de ensaio em estado estacionário com modos discretos, calcula-se o fator de ponderação efetivo das partículas. Qualquer amostra que não cumpra os requisitos do ponto 8.2.1 é anulada.

7.3.2.2.   Condicionamento e pesagem das partículas após o ensaio

Os filtros de partículas usados devem ser colocados em recipientes cobertos ou selados ou os porta-filtros fechados, a fim de proteger os filtros de recolha de amostras da contaminação ambiente. Assim protegidos, os filtros carregados devem ser levados de novo para a câmara ou a sala de condicionamento dos filtros de partículas. Em seguida os filtros de recolha de amostras de partículas devem ser condicionados e pesados em conformidade com ponto 8.2.4 (pós-condicionamento e procedimentos completos de pesagem dos filtros de partículas).

7.3.2.3.   Análise das amostras de gases recolhidas por lote

Logo que possível, devem ser efetuadas as operações seguintes:

a)

Todos os analisadores de gases recolhidos por lote devem ser colocados a zero e a sua sensibilidade regulada o mais tardar 30 minutos após a conclusão do ciclo de ensaio ou durante o período de impregnação, se praticável, com vista a verificar se os analisadores de gases continuam estáveis;

b)

Os lotes de amostras gasosas convencionais devem ser analisados o mais tardar 30 minutos após a conclusão do ciclo de ensaio com arranque a quente ou durante o período de impregnação;

c)

As amostras de concentrações de fundo devem ser analisadas o mais tardar 60 minutos após a conclusão do ciclo de ensaio com arranque a quente.

7.3.2.4.   Verificação da deriva

Após quantificar os gases de escape, verifica-se a deriva do seguinte modo:

a)

Para os analisadores de gases por lote e contínuos, regista-se o valor médio do analisador após estabilização do analisador com um gás de colocação a zero. A estabilização pode incluir o tempo para purgar o analisador de qualquer amostra de gás, bem como qualquer tempo adicional de resposta do analisador.

b)

Regista-se o valor médio do analisador após estabilização do gás de regulação da sensibilidade no analisador. A estabilização pode incluir o tempo para purgar o analisador de qualquer amostra de gás, bem como qualquer tempo adicional de resposta do analisador.

c)

Usam-se estes dados para validar e corrigir a deriva, tal como descrito no ponto 8.2.2.

7.4.   Ciclos de ensaio

Aplicam-se os seguintes ciclos de funcionamento:

a)

Para os motores de velocidade variável, o ciclo de ensaio com 8 modos ou o ciclo correspondente com rampas de transição, e o ciclo NRTC em condições transitórias como especificado no anexo 5;

b)

Para os motores de velocidade constante, o ciclo de ensaio com 5 modos ou o ciclo correspondente com rampas de transição como especificado no anexo 5.

7.4.1.   Ciclos de ensaio em estado estacionário

Os ciclos de ensaio em estado estacionário são especificados no anexo 5 como uma lista de modos discretos (pontos de funcionamento), em que cada ponto de funcionamento tem um valor para a velocidade e um valor para o binário. Mede-se um ciclo de ensaio em estado estacionário com um motor aquecido em funcionamento de acordo com as especificações do fabricante. Um ciclo de ensaio em estado estacionário pode ser realizado com modos discretos ou com rampas de transição, tal como explicado nos pontos seguintes.

7.4.1.1.   Ciclo de ensaio em estado estacionário com modos discretos

O ciclo de ensaio em estado estacionário com 8 modos discretos é constituído por 8 modos de velocidade e de carga (com o respetivo fator de ponderação para cada modo) que cobrem a gama de funcionamento típica dos motores de velocidade variável. O ciclo é apresentado no anexo 5.

O ciclo de ensaio em estado estacionário com 5 modos discretos a velocidade constante é constituído por 5 modos de carga (com o respetivo fator de ponderação para cada modo), todos à velocidade nominal, que cobrem a gama de funcionamento típica dos motores de velocidade constante. O ciclo é apresentado no anexo 5.

7.4.1.2.   Ciclos de ensaio em estado estacionário com rampas de transição

Os ciclos de ensaio com rampas de transição (RMC) são ciclos de funcionamento a quente em que as emissões começam a ser medidas após o arranque, o aquecimento e o funcionamento do motor tal como especificado no ponto 7.8.2.1. O motor deve ser continuamente controlado pela unidade de controlo do banco de ensaio durante o ciclo de ensaio RMC. As emissões gasosas e de partículas devem ser medidas e as amostras recolhidas em contínuo durante o ciclo de ensaio RMC da mesma forma que no ciclo em condições transitórias.

No caso do ciclo de ensaio com 5 modos, o RMC consiste nos mesmos modos, e segundo a mesma ordem, do ciclo de ensaio correspondente com modos discretos em estado estacionário. Para o ciclo de ensaio com 8 modos, o RMC tem mais um modo (modo separado de marcha lenta sem carga) e a sequência dos modos não é a mesma do ciclo correspondente com modos discretos em estado estacionário, a fim de evitar variações extremas da temperatura de pós-tratamento. A duração dos modos deve ser selecionada de modo a ser equivalente aos fatores de ponderação do ciclo de ensaio correspondente com modos discretos em estado estacionário. A variação da velocidade e da carga do motor de um modo para o outro deve ser controlada linearmente em 20 ±1 s. O tempo da mudança de modo faz parte do novo modo (inclusive no caso do primeiro modo).

7.4.2.   Ciclo de ensaio em condições transitórias (NRTC)

O ciclo de ensaio NRTC está descrito no anexo 5 como uma sequência segundo-a-segundo de valores normalizados de velocidade e de binário. Para realizar o ensaio num banco de ensaio de motores, convertem-se os valores normalizados nos seus valores de referência equivalentes para o motor em ensaio, com base nos valores de velocidade e de binário específicos identificados na curva de mapeamento do motor. Essa conversão é referida como desnormalização, e o ciclo de ensaio resultante é o ciclo de ensaio NRTC de referência do motor a ensaiar (ver ponto 7.7.2).

No anexo 5 mostra-se uma representação gráfica do programa do dinamómetro para o NRTC normalizado.

O ciclo de ensaio em condições transitórias deve ser executado duas vezes (ver ponto 7.8.3):

a)

Com arranque a frio depois de o motor e os sistemas de pós-tratamento terem arrefecido até à temperatura ambiente após o arrefecimento natural do motor, ou com arranque a frio após o arrefecimento forçado e as temperaturas do motor, do fluido de arrefecimento e do óleo, dos sistemas de pós-tratamento e de todos os dispositivos de controlo do motor estarem estabilizadas entre 20 e 30 °C. A medição das emissões em condições de arranque a frio deve ser iniciada com o arranque do motor frio;

b)

Período de impregnação a quente — Imediatamente após a conclusão do ensaio com arranque a frio, condiciona-se o motor para o ensaio com arranque a quente utilizando um período de 20 ±1 minutos de impregnação a quente.

c)

O arranque a quente deve ser iniciado imediatamente após o período de impregnação com o arranque do motor. Os analisadores de gases devem ser ligados pelo menos 10 s antes do final do período de impregnação, a fim de evitar picos de sinal devidos à ligação. A medição das emissões deve ser iniciada em paralelo com o início da fase de arranque a quente, incluindo o arranque do motor propriamente dito.

As emissões específicas ao freio, expressas em g/kWh, devem ser determinadas utilizando os procedimentos do presente ponto para os ciclos de ensaio com arranque a frio e com arranque a quente. As emissões compostas ponderadas são calculadas aplicando-se uma ponderação de 10 % aos resultados do arranque a frio e de 90 % aos do arranque a quente, tal como descrito no anexo 4B, apêndices A.7-A.8.

7.5.   Desenrolar do ensaio

Para medir as emissões dos motores executam-se as seguintes operações:

a)

As velocidades e as cargas de ensaio para o motor têm de ser definidas para o motor a ensaiar mediante medição do binário máximo (para os motores de velocidade constante) ou da curva do binário máximo (para os motores de velocidade variável) em função da velocidade do motor;

b)

Os ciclos de ensaio normalizados devem ser desnormalizados com o binário (para os motores de velocidade constante) ou as velocidades e os binários (para os motores de velocidade variável) definidos na alínea a) do ponto 7.5;

c)

O motor, os equipamentos e os instrumentos de medição devem ser previamente preparados para o seguinte ensaio ou série de ensaios de emissões (ciclos a frio e a quente);

d)

Executam-se os procedimentos prévios ao ensaio para verificar o correto funcionamento de certos equipamentos e dos analisadores. Todos os analisadores devem ser calibrados. Todos os dados do pré-ensaio devem ser registados;

e)

Faz-se arrancar o motor (NRTC) ou mantém-se o motor em funcionamento (ciclos em estado estacionário) no início do ciclo de ensaio e põem-se os sistemas de recolha de amostras em funcionamento ao mesmo tempo;

f)

Medem-se ou registam-se as emissões e outros parâmetros exigidos durante o tempo de amostragem (para os ciclos NRTC e os ciclos com rampas de transição e modos em estado estacionário) durante todo o ciclo de ensaio;

g)

Executam-se os procedimentos pós-ensaio para verificar o correto funcionamento de certos equipamentos e dos analisadores;

h)

Pré-condicionam-se, pesam-se (massa em vazio), carregam-se, recondicionam-se, pesam-se novamente (massa com carga) o(s) filtro(s) de partículas e, em seguida, avaliam-se as amostras em conformidade com os procedimentos pré-ensaio (ponto 7.3.1.5) e pós-ensaio (ponto 7.3.2.2);

i)

Avaliam-se os resultados dos ensaios das emissões.

O diagrama seguinte oferece uma panorâmica dos procedimentos necessários à realização dos ciclos de ensaio NRMM com medição das emissões dos gases de escape do motor.

Figura 7.3

Sequência de ensaio

Image

7.5.1.   Primeiro arranque do motor e arranques seguintes

7.5.1.1.   Arranque do motor

Faz-se arrancar o motor:

a)

tal como recomendado no manual de utilização, recorrendo a um motor de arranque de série ou a um sistema de arranque pneumático e a uma bateria devidamente carregada ou a uma fonte de alimentação elétrica apropriada ou a uma fonte de ar comprimido adequada; ou

b)

recorrendo ao dinamómetro para fazer rodar o motor até este arrancar. Geralmente faz-se rodar o motor a ±25 % da sua velocidade característica de arranque em serviço ou faz-se arrancar o motor aumentando linearmente a velocidade do dinamómetro de zero a 100 min-1 abaixo da velocidade baixa de marcha lenta sem carga, mas unicamente até o motor arrancar.

Para-se o processo de arranque do motor no espaço de 1 segundo após este ter arrancado. Se o motor não arrancar após 15 s de tentativa de arranque, para-se o processo e determina-se o motivo da falha, a menos que o manual de utilização ou o manual de serviço e reparação considerem normal um período de arranque mais longo.

7.5.1.2.   Paragem inopinada do motor

a)

Se o motor parar inopinadamente em qualquer momento do ensaio com arranque a frio do NRTC, o ensaio é anulado.

b)

Se o motor parar inopinadamente em qualquer momento do ensaio com arranque a quente do NRTC, o ensaio é anulado. Impregna-se o motor em conformidade com o ponto 7.8.3 e repete-se o ensaio com arranque a quente. Neste caso, não é necessário repetir o ensaio com arranque a frio;

c)

Se o motor parar inopinadamente em qualquer momento do ciclo em estado estacionário (com modos discretos ou com rampas de transição), o ensaio é anulado e repetido, começando com o procedimento de aquecimento do motor. No caso da medição de partículas utilizando o método dos filtros múltiplos (um filtro de recolha de amostras para cada modo de funcionamento), o ensaio deve ser prosseguido com a estabilização do motor no modo anterior mediante condicionamento da temperatura do motor, iniciando em seguida a medição com o modo em que o motor parou inopinadamente.

7.6.   Mapeamento do motor

Antes de iniciar o mapeamento do motor, deve aquecer-se o motor, devendo, na parte final do aquecimento, o motor funcionar durante, pelo menos, 10 minutos à potência máxima ou de acordo com a recomendação do fabricante e as boas práticas de engenharia de modo a estabilizar as temperaturas do fluido de arrefecimento e do lubrificante do motor. Quando o motor estiver estabilizado, realiza-se o mapeamento do motor.

Exceto nos casos de motores de velocidade constante, o mapeamento do motor deve ser efetuado com a manete de alimentação ou o regulador de combustível em abertura total ou utilizando velocidades discretas em ordem crescente. Definem-se as velocidades mínima e máxima do mapeamento como segue:

Velocidade mínima do mapeamento

=

velocidade em marcha lenta sem carga a quente

Velocidade máxima do mapeamento

=

n hi × 1,02, ou velocidade em que o binário máximo cai para 0, conforme o que for menor.

Em que n hi é a velocidade alta, definida como a mais alta velocidade do motor à qual é fornecida 70 % da potência máxima.

Se a velocidade mais alta não for segura ou representativa (p. ex., para motores sem regulador), utilizam-se as boas práticas de engenharia para identificar a velocidade máxima segura ou a velocidade máxima representativa.

7.6.1.   Mapeamento do motor para o ciclo de 8 modos em estado estacionário

No caso do mapeamento do motor para o ciclo de 8 modos em estado estacionário (apenas para os motores que não têm de efetuar o ciclo NRTC), utilizam-se as boas práticas de engenharia para selecionar um número suficiente (20 a 30) de pontos de regulação uniformemente repartidos. Em cada ponto de regulação, estabiliza-se a velocidade e é permitido estabilizar o binário durante, pelo menos, 15 segundos. Registam-se as médias da velocidade e do binário em cada ponto de regulação. Utiliza-se a interpolação linear para determinar as velocidades e os binários de ensaio par os 8 modos, se necessário. Se as velocidades e as cargas de ensaio derivadas não se desviarem mais de ±2,5 % das velocidades e binários indicados pelo fabricante, aplicam-se as velocidades e as cargas definidas pelo fabricante. Se os motores tiverem igualmente de realizar o ciclo NRTC, utiliza-se a curva de mapeamento do motor do ciclo NRTC para determinar as velocidades e os binários para ensaio em estado estacionário.

7.6.2.   Mapeamento do motor para o ciclo NRTC

Realiza-se o mapeamento do motor de acordo com o seguinte procedimento:

a)

Retira-se a carga do motor que é operado à velocidade de marcha lenta sem carga;

i)

Para os motores com um regulador da velocidade baixa, regula-se a solicitação do operador no mínimo, utiliza-se o dinamómetro ou outro dispositivo de carga para obter um binário de zero no veio de saída primário do motor e permite-se ao motor regular a velocidade. Mede-se esta marcha lenta sem carga a quente;

ii)

Para os motores sem um regulador da velocidade baixa, regula-se o dinamómetro para se obter um binário de zero no veio de saída primário do motor e regula-se a solicitação do operador para controlar a velocidade à mais baixa velocidade do motor declarada pelo fabricante com o mínimo de carga (também conhecida por marcha lenta sem carga a quente declarada pelo fabricante);

iii)

O binário declarado pelo fabricante para a marcha lenta sem carga pode ser utilizado para todos os motores de velocidade variável (com ou sem regulador da velocidade baixa), se um binário diferente de zero for representativo do funcionamento em condições de utilização.

b)

A solicitação do operador deve ser regulada para o seu valor máximo e a velocidade do motor deve ser controlada entre a velocidade de marcha lenta sem carga a quente e 95 % dessa velocidade. Para os motores com ciclos de funcionamento de referência, cuja velocidade mais baixa é superior à marcha lenta sem carga a quente, o mapeamento pode ter início entre a mais baixa velocidade de referência e 95 % dessa velocidade;

c)

Aumenta-se a velocidade do motor, a uma taxa média de 8 ± 1 min-1/s, da velocidade mínima para a velocidade máxima do mapeamento, ou a uma taxa constante de modo a que leve 4 a 6 minutos para passar da velocidade mínima à velocidade máxima do mapeamento. A gama de velocidades de mapeamento deve ter início entre a marcha lenta sem carga a quente e 95 % dessa velocidade e terminar à velocidade mais alta acima da potência máxima à qual se obtém menos de 70 % da potência máxima. Se esta velocidade mais alta não for segura ou representativa (p. ex., para motores sem regulador), utilizam-se as boas práticas de engenharia para identificar a velocidade máxima segura ou a velocidade máxima representativa. Registam-se os pontos de velocidade e de binário do motor a uma frequência de amostragem mínima de 1 Hz.

d)

Se um fabricante entender que as técnicas de mapeamento acima indicadas não são seguras nem representativas de um dado motor, podem utilizar-se técnicas de mapeamento alternativas. Essas técnicas alternativas devem respeitar a intenção dos métodos de mapeamento especificados para determinar o binário máximo disponível em todas as velocidades do motor atingidas durante os ciclos de ensaio. Quaisquer desvios das técnicas de mapeamento aqui especificadas, por razões de segurança ou de representatividade, devem ser aprovados pela entidade homologadora, juntamente com a justificação da sua utilização. Todavia, em caso algum poderá a curva do binário ser traçada com base em velocidades de motor descendentes, no que diz respeito aos motores regulados ou turbocomprimidos;

e)

Não é necessário mapear um motor antes de cada ciclo de ensaio. Volta a fazer-se o mapeamento de um motor se:

i)

Tiver decorrido um período de tempo excessivo desde o último mapeamento, de acordo com as boas práticas de engenharia; ou

ii)

Tiverem sido feitas alterações físicas ou recalibrações ao motor que sejam suscetíveis de afetar o seu desempenho. ou

iii)

A pressão atmosférica na proximidade da admissão de ar do motor não se encontrar a ±5 kPa do valor registado aquando do último mapeamento do motor.

7.6.3.   Mapeamento dos motores de velocidade constante:

a)

Pode-se fazer funcionar o motor com um regulador de velocidade constante de série ou pode simular-se um regulador de velocidade constante controlando a velocidade do motor com um sistema de controlo da solicitação do operador. Opera-se o regulador quer de forma isócrona quer em velocidade descendente, conforme for adequado;

b)

Com o regulador ou o regulador simulado a controlar a velocidade utilizando a solicitação do operador, faz-se funcionar o motor a velocidade regulada sem carga (a alta velocidade, não a marcha lenta sem carga) durante, pelo menos, 15 s;

c)

Usa-se o dinamómetro para aumentar o binário com a uma taxa constante. O mapa deve ser realizado de modo a que demore 2 a 4 minutos a passar da velocidade regulada sem carga ao binário máximo. Durante o mapeamento do motor, registam-se a velocidade e o binário efetivos com uma frequência mínima de 1 Hz;

d)

No caso de um motor utilizado para gerar energia elétrica a 50 Hz e 60 Hz (por exemplo, a 1 500 e 1 800 min-1), é necessário ensaiar o motor a ambas as velocidades constantes separadamente.

Para os motores de velocidade constante, deve recorrer-se às boas práticas de engenharia para aplicar outros métodos de registo dos valores máximos de binário e potência à(s) velocidade(s) de funcionamento definida(s).

7.7.   Geração do ciclo de ensaio

7.7.1.   Geração de ciclos de ensaio em estado estacionário (NRSC)

7.7.1.1.   Velocidade nominal e de desnormalização

Para os motores a ensaiar com os ciclos NRSC e NRTC, calcula-se a velocidade de desnormalização de acordo com o procedimento das condições transitórias (pontos 7.6.2 e 7.7.2.1 e figura 7.3). No caso do ciclo em estado estacionário, utiliza-se a velocidade de desnormalização (n denorm) em vez da velocidade nominal.

Se a velocidade de desnormalização calculada (n denorm) se situar no intervalo de ±2,5 % da velocidade de desnormalização declarada pelo fabricante, pode utilizar-se a velocidade de desnormalização declarada (n denorm) para o ensaio de medição das emissões. Se a tolerância for excedida, utiliza-se a velocidade de desnormalização calculada (n denorm) para o ensaio de medição das emissões.

Nos casos dos motores de velocidade variável que não são ensaiados com o programa NRTC, calcula-se a velocidade nominal dos quadros do anexo 5 do presente regulamento para o ciclo de 8 modos discretos e o modo derivado com rampas de transição de acordo com o procedimento para o estado estacionário (ponto 7.6.1 e figura 7.3). A velocidade nominal é definida no ponto 2.1.69.

No caso dos motores de velocidade constante, a velocidade nominal e a velocidade regulada pelo motor dos quadros do anexo 5 do presente regulamento para o ciclo de 5 modos discretos e o modo derivado com rampas de transição são as definidas nos pontos 2.1.30 e 2.1.69.

7.7.1.2.   Geração do ciclo de ensaio com 8 modos em estado estacionário (com modos discretos e com rampas de transição)

A velocidade intermédia é determinada a partir dos cálculos de acordo com a sua definição (ver ponto 2.1.42). Em conformidade com o ponto 7.7.1.1, para os motores ensaiados com os ciclos NRSC e NRTC, utiliza-se a velocidade de desnormalização (n denorm) em vez da velocidade nominal ao determinar a velocidade intermédia.

A regulação do motor para cada modo de ensaio deve ser calculada utilizando a seguinte fórmula:

Formula

(7-1)

em que:

S

=

Regulação do dinamómetro, em kW

P max

=

Potência máxima observada ou declarada à velocidade de ensaio nas condições de ensaio (indicada pelo fabricante), em kW

P AUX

=

Potência total declarada absorvida pelos dispositivos auxiliares montados para o ensaio (ver ponto 6.3) à velocidade de ensaio, em kW

L

=

% binário

Durante o ciclo de ensaio, o motor deve funcionar às velocidades e binários definidos no anexo 5.

Os valores do binário máximo do mapeamento às velocidades de ensaio especificadas devem ser derivados a partir da curva de mapeamento (ver ponto 7.6.1 ou 7.6.2). Os valores «medidos» são diretamente medidos durante o processo de mapeamento do motor ou são determinados a partir do mapa do motor. Os valores «declarados» devem ser especificados pelo fabricante. Quando estiverem disponíveis valores declarados e medidos, podem ser utilizados os valores declarados em vez dos binários medidos se não se desviarem mais de ±2,5 %. Caso contrário, utilizam-se os binários medidos derivados do mapeamento do motor.

7.7.1.3.   Geração do ciclo de ensaio com 5 modos em estado estacionário (com modos discretos e com rampas de transição)

Durante o ciclo de ensaio, o motor deve funcionar às velocidades e binários definidos no anexo 5.

Utiliza-se o valor do binário máximo do mapeamento à velocidade nominal especificada (ver ponto 7.7.1.1) para gerar o ciclo de ensaio com 5 modos. Pode declarar-se um binário mínimo a quente que seja representativo do funcionamento em condições de utilização. Por exemplo, se o motor estiver normalmente ligado a uma máquina que não funcione abaixo de um determinado binário mínimo, este binário pode ser declarado e utilizado para a geração do ciclo. Quando estiverem disponíveis valores do binário máximo declarados e medidos para a geração do ciclo de ensaio, pode utilizar-se o valor declarado em vez do valor medido se aquele se situar no intervalo de 95 a 100 % do valor medido.

Os valores do binário são valores percentuais do binário correspondente à potência primária (3). A potência primária é definida como a potência máxima disponível durante uma sequência de potência variável, que pode ocorrer durante um número ilimitado de horas por ano, entre intervalos de manutenção indicados e nas condições ambientes declaradas. A manutenção deve ser realizada da forma indicada pelo fabricante.

7.7.2.   Geração do ciclo de ensaio em condições transitórias (desnormalização NRTC)

O anexo 5 define os ciclos de ensaio aplicáveis num formato normalizado. Um ciclo de ensaio normalizado é constituído por uma sequência de pares de valores para a velocidade e o binário expressos em percentagem.

Os valores normalizados para a velocidade e o binário devem ser transformados utilizando as seguintes convenções:

a)

A velocidade normalizada deve ser transformada numa sequência de velocidades de referência, n ref, em conformidade com o ponto 7.7.2.2;

b)

O binário normalizado é expresso como uma percentagem do binário mapeado à velocidade de referência correspondente. Estes valores normalizados devem ser transformados numa sequência de binários de referência T ref, em conformidade com o ponto 7.7.2.3;

c)

Os valores da velocidade de referência e do binário de referência, expressos em unidades coerentes, são multiplicados para calcular os valores da potência de referência.

7.7.2.1.   Velocidade de desnormalização (n denorm)

Seleciona-se a velocidade de desnormalização (n denorm) de modo a corresponder aos valores de 100 % da velocidade normalizada especificados no programa do dinamómetro do motor do anexo 5. O ciclo de referência do motor resultante da desnormalização para a velocidade de referência depende da seleção da velocidade de desnormalização adequada (n denorm). Para o cálculo da velocidade de desnormalização (n denorm), obtida a partir da curva de mapeamento medida, qualquer uma das seguintes fórmulas equivalentes pode ser utilizada com o acordo das entidades homologadoras:

a)

Formula

(7-2)

em que:

n denorm

=

velocidade de desnormalização

n hi

=

velocidade alta (ver ponto 2.1.40)

n lo

=

velocidade baixa (ver ponto 2.1.44)

b)

n denorm correspondente ao vetor mais longo definido como:

Formula

(7-3)

em que:

i

=

uma variável de indexação que representa um valor registado de um mapa do motor

n normi

=

a velocidade de um motor normalizada dividindo-a por n Pmax.

P normi

=

a potência de um motor normalizada dividindo-a por P max.

Note-se que se forem encontrados múltiplos valores máximos, a velocidade de desnormalização (n denorm) a tomar deve ser a velocidade mais baixa de todos os pontos com a mesma soma máxima de quadrados. Pode utilizar-se uma velocidade declarada mais elevada se a dimensão do vetor à velocidade declarada se situar a ±2 % da dimensão do vetor ao valor medido.

Se a parte descendente da curva de plena carga cai abruptamente, poderá causar problemas para alcançar corretamente as velocidades a 105 % do ciclo de ensaio NRTC. Neste caso, é permitido, com o acordo prévio das entidades homologadoras ou de certificação, reduzir ligeiramente a velocidade de desnormalização (n denorm) (máximo 3 %), a fim de tornar possível a realização correta do ensaio NRTC.

Se a velocidade de desnormalização medida (n denorm) se situar no intervalo de ±3 % da velocidade de desnormalização declarada pelo fabricante, a velocidade de desnormalização declarada (n denorm) pode ser utilizada para o ensaio de medição das emissões. Se a tolerância for excedida, utiliza-se a velocidade de desnormalização medida (n denorm) para o ensaio de medição das emissões.

7.7.2.2.   Desnormalização da velocidade do motor

Desnormaliza-se a velocidade do motor utilizando a seguinte equação:

Formula

(7-4)

em que:

n ref

=

velocidade de referência

n denorm

=

velocidade de desnormalização

n idle

=

marcha lenta sem carga

%speed

=

velocidade normalizada NRTC definida no quadro

7.7.2.3.   Desnormalização do binário do motor

Normalizam-se os valores do binário no programa do dinamómetro do motor do anexo 5, ponto 1.3, para o binário máximo à velocidade respetiva. Desnormalizam-se os valores de binário do ciclo de referência, usando a curva do mapeamento determinada em conformidade com o ponto 7.6.2, do seguinte modo:

Formula

(7-5)

para a velocidade de referência respetiva determinada no ponto 7.7.2.2.

7.7.2.4.   Exemplo de procedimento de desnormalização

Como exemplo, desnormaliza-se o seguinte ponto de ensaio:

%velocidade

=

43 %

%binário

=

82 %

Dados os seguintes valores:

n denorm

=

2 200 min-1

n idle

=

600 min-1

obtém-se:

Formula

Com o binário máximo de 700 Nm observado na curva do mapeamento a 1 288 min-1

Formula

7.8.   Procedimento específico para realizar o ciclo de ensaio

7.8.1.   Sequência de ensaio das emissões para ciclos de ensaio com modos discretos em estado estacionário

7.8.1.1.   Aquecimento do motor para ciclos de ensaio com modos discretos em estado estacionário

Para o pré-condicionamento, deve aquecer-se o motor de acordo com a recomendação do fabricante e as boas práticas de engenharia. Antes de a recolha de amostras das emissões poder começar, o motor deve funcionar até as respetivas temperaturas (líquido de arrefecimento e lubrificante) terem sido estabilizadas (normalmente, pelo menos 10 minutos) no modo 1 (100 % do binário e da velocidade nominal para o ciclo de ensaio com 8 modos e à velocidade nominal ou à velocidade nominal constante do motor e 100 % do binário durante o ciclo de ensaio com 5 modos). As medições do ciclo de ensaio começam imediatamente após este ponto de condicionamento do motor.

Efetua-se o procedimento pré-ensaio em conformidade com o ponto 7.3.1, incluindo a calibração do analisador.

7.8.1.2.   Realização dos ciclos de ensaio com modos discretos

a)

O ensaio deve ser executado pela ordem crescente dos números dos modos conforme indicado para o ciclo de ensaio (ver anexo 5);

b)

Cada modo tem uma duração mínima de 10 minutos. Em cada modo, o motor deve ser estabilizado durante, pelo menos, 5 minutos e devem recolher-se amostras das emissões gasosas durante 1-3 minutos no final de cada modo. É permitido mais tempo de amostragem para melhorar a exatidão da recolha de amostras de partículas;

A duração do modo deve ser registada e incluída num relatório.

c)

A recolha de amostras de partículas pode ser feita quer com o método do filtro único quer pelo método dos filtros múltiplos. Dado que os resultados dos métodos podem diferir ligeiramente, o método utilizado deve ser declarado com os resultados;

Para o método do filtro único, os fatores de ponderação de cada modo especificados no procedimento do ciclo de ensaio e o caudal efetivo de gases de escape devem ser tidos em consideração durante a recolha de amostras através do ajustamento do caudal e/ou do tempo de recolha. Exige-se que o fator de ponderação efetivo da recolha de amostras de partículas se situe num intervalo de ±0,003 do fator de ponderação do modo considerado;

Para cada modo, a recolha deve realizar-se o mais tarde possível. Para o método do filtro único, a conclusão da recolha de amostras de partículas deve coincidir, com uma tolerância de ±5 s, com a conclusão da medição das emissões gasosas. O tempo mínimo de recolha de amostras por modo deve ser de 20 s para o método do filtro único e 60 s para o método dos filtros múltiplos. Para os sistemas sem possibilidade de derivação, o tempo mínimo de recolha de amostras por modo deve ser de 60 s para os métodos do filtro único e dos filtros múltiplos;

d)

A velocidade e a carga, a temperatura do ar de admissão, o caudal de combustível e o caudal do ar ou dos gases de escape do motor devem ser medidos para cada modo no mesmo intervalo de tempo que é utilizado para a medição das concentrações gasosas;

Registam-se quaisquer outros dados exigidos para os cálculos.

e)

Se o motor parar inopinadamente, ou a recolha de amostras das emissões for interrompida, em qualquer momento após o início da recolha de amostras das emissões num modo discreto e com o método do filtro único, o ensaio é anulado e repetido, começando com o procedimento de aquecimento do motor. No caso da medição de partículas utilizando o método dos filtros múltiplos (um filtro de recolha de amostras para cada modo de funcionamento), o ensaio deve ser prosseguido com a estabilização do motor no modo anterior mediante condicionamento da temperatura do motor, iniciando em seguida a medição com o modo em que o motor parou inopinadamente;

f)

Realizam-se os procedimentos pós-ensaio em conformidade com o ponto 7.3.2.

7.8.1.3.   Critérios de validação

Durante cada modo do ciclo de ensaio em estado estacionário em questão após o período inicial de transição, mantém-se a velocidade medida a ±1 % da velocidade de referência ou ±3 min-1 da velocidade nominal, conforme o que for maior, exceto para a marcha lenta sem carga, que deve estar dentro das tolerâncias declaradas pelo fabricante. O binário medido não deve divergir do binário de referência em mais de ±2 % do binário máximo à velocidade de ensaio.

7.8.2.   Ciclos de ensaio com rampas de transição

7.8.2.1.   Aquecimento do motor

Antes de iniciar os ciclos de ensaio em estado estacionário com rampas de transição (RMC), o motor deve ser aquecido até as suas temperaturas (líquido de arrefecimento e óleo lubrificante) terem sido estabilizadas a 50 % da velocidade e 50 % do binário do ciclo de ensaio RMC (derivado do ciclo de ensaio com 8 modos) e à velocidade nominal do motor e 50 % do binário do ciclo de ensaio RMC (derivado do ciclo de ensaio com 5 modos). Imediatamente após este condicionamento do motor, a velocidade e o binário do motor devem ser mudados numa rampa linear de 20 ±1 s para o primeiro modo do ensaio. A medição do ciclo de ensaio deve ter início 5 a 10 s após o final da rampa.

7.8.2.2.   Realização de um ciclo de ensaio com rampas de transição

Os ciclos com rampas de transição derivados dos ciclos de ensaio com 8 e 5 modos são apresentados no anexo 5.

O motor deve funcionar durante o tempo prescrito em cada modo. A transição de um para o outro modo deve ser feita de forma linear em 20 s ±1 s de acordo com as tolerâncias prescritas no ponto 7.8.2.4 (ver o anexo 5).

Para ciclos com rampas de transição, os valores da velocidade e do binário de referência devem ser gerados a uma frequência mínima de 1 Hz e esta sequência de pontos deve ser utilizada para realizar o ciclo. Durante a transição entre os modos, os valores desnormalizados de velocidade e binário de referência devem ter uma transição linear entre os modos, a fim de gerar pontos de referência. Os valores normalizados do binário de referência não podem ter uma transição linear entre os modos e ser, em seguida, desnormalizados. Se a velocidade e o binário da rampa de transição inclui um ponto acima da curva do binário do motor, deve permitir-se que sejam alcançados os binários de referência e que a solicitação do operador vá até ao máximo.

Durante todo o ciclo de ensaio RMC (durante cada modo, incluindo as rampas de transição entre os modos), mede-se a concentração de cada poluente gasoso e recolhem-se amostras das partículas. Os poluentes gasosos podem ser medidos em bruto ou diluídos e ser registados de forma contínua; se forem diluídos, podem igualmente ser recolhidos num saco de recolha de amostras. Dilui-se a amostra de partículas com ar condicionado e limpo. Retira-se uma amostra durante o ensaio completo, que é recolhida num filtro único de recolha de partículas.

Para o cálculo das emissões específicas ao freio, deve calcular-se o trabalho efetuado no ciclo real, mediante a integração da potência efetiva do motor ao longo do ciclo completo.

7.8.2.3.   Sequência de ensaio das emissões:

a)

A realização do RMC, a recolha de amostras de gases de escape, o registo de dados e a integração dos valores medidos devem iniciar-se em simultâneo;

b)

A velocidade e o binário devem ser controlados para o primeiro modo do ciclo de ensaio;

c)

Se o motor parar inopinadamente em qualquer momento durante a realização do RMC, o ensaio é anulado. Volta-se, em seguida, a pré-condicionar o motor e repete-se o ensaio;

d)

No final do RMC, deve prosseguir-se com a recolha de amostras, salvo para as partículas, fazendo funcionar todos os sistemas de modo a esgotar o tempo de resposta do sistema. Param-se todas as ações de recolha de amostras e de registo, incluindo o registo das amostras de partículas de fundo. Por último, param-se eventuais dispositivos de integração e indica-se o fim do ciclo de ensaio nos dados registados;

e)

Realizam-se os procedimentos pós-ensaio em conformidade com o ponto 7.4.

7.8.2.4.   Critérios de validação

Os ensaios RMC devem ser validados com uma análise de regressão tal como descrito nos pontos 7.8.3.3 e 7.8.3.5. As tolerâncias permitidas para o RMC são indicadas no seguinte quadro 7.1. Note-se que as tolerâncias para o RMC são diferentes das tolerâncias para o NRTC do quadro 7.2.

Quadro 7.1

Tolerâncias da reta de regressão para o RMC

 

Velocidade

Binário

Potência

Erro-padrão da estimativa (SEE) de y em relação a x

máx. 1 % da velocidade nominal

máx. 2 % do binário máximo do motor

máx. 2 % da potência máxima do motor

Declive da reta de regressão, a 1

0,99 a 1,01

0,98 a 1,02

0,98 a 1,02

Coeficiente de determinação, r 2

mín. 0,990

mín. 0,950

mín. 0,950

ordenada da reta de regressão com origem no ponto y,a 0

±1 % da velocidade nominal

±20 Nm ou ±2 % do binário máximo, conforme o que for maior

±4 kW ou ±2 % da potência máxima, conforme o que for maior

Se a realização do ensaio RMC não decorrer num banco para ensaios transitórios, em que os valores de velocidade e binário não estejam disponíveis segundo a segundo, utilizam-se os seguintes critérios de validação.

Em cada modo os requisitos para as tolerâncias de velocidade e binário são indicados no ponto 7.8.1.3. Para as transições lineares de velocidade e de binário de 20 s entre os modos de ensaio em estado estacionário do RMC (ponto 7.4.1.2), aplicam-se as seguintes tolerâncias de velocidade e carga durante a rampa: a velocidade deve ser mantida linear, num intervalo de ±2 por cento da velocidade nominal. O binário deve ser mantido linear, num intervalo de ±5 % do binário máximo à velocidade nominal.

7.8.3.   Ciclo de ensaio em condições transitórias (NRTC)

Os comandos das velocidades e binários de referência devem ser executados sequencialmente para realizar o ciclo de ensaio em condições transitórias. Os comandos da velocidade e do binário do motor devem ser enviados a uma frequência mínima de 5 Hz. Dado que o ciclo de ensaio de referência é especificado a 1 Hz, os comandos de velocidade e binário intermédios devem ser interpolados linearmente a partir dos valores do binário de referência gerados a partir da geração do ciclo.

Os valores pequenos desnormalizados próximos da marcha lenta sem carga a quente podem fazer os reguladores da velocidade baixa da marcha lenta sem carga ativarem-se e o binário do motor exceder o binário de referência apesar de a solicitação do operador estar ao nível mínimo. Em tais casos, recomenda-se que se controle o dinamómetro para que dê prioridade a seguir o binário de referência, em vez da velocidade de referência, deixando o motor regular a velocidade.

Os motores que arranquem em condições de arranque a frio podem utilizar um dispositivo de marcha lenta sem carga reforçada para aquecer rapidamente o motor e os dispositivos de pós-tratamento. Nestas condições, velocidades normalizadas muito baixas irão gerar velocidades de referência inferiores a esta velocidade mais alta de marcha lenta sem carga melhorada. Neste caso, recomenda-se que se controle o dinamómetro para que dê prioridade a seguir o binário de referência e deixe o motor regular a velocidade quando a solicitação do operador estiver no mínimo.

Durante um ensaio de emissões, as velocidades e os binários de referência e os valores de retroação de velocidade e binário devem ser registados com uma frequência mínima de 1 Hz, mas de preferência de 5 Hz, ou mesmo de 10 Hz. Esta frequência de registo mais elevada é importante, na medida em que contribui para minimizar o efeito do desfasamento temporal entre os valores de referência e de retroação medidos de velocidade e binário.

As velocidades e os binários de referência e retroação podem ser registados a frequências mais baixas (até 1 Hz), se os valores médios obtidos durante o intervalo de tempo entre os valores registados forem registados. Calculam-se os valores médios com base nos valores de retroação atualizados a uma frequência mínima de 5 Hz. Utilizam-se estes valores registados para calcular as estatísticas de validação do ciclo e o trabalho total.

7.8.3.1.   Pré-condicionamento do motor

Para satisfazer condições estáveis para o ensaio de emissões seguinte, o sistema de recolha de amostras e o motor devem ser pré-condicionados conduzindo um ciclo pré-NRTC completo ou submetendo o motor e os sistemas de medição a condições semelhantes às do ciclo de ensaio propriamente dito. Se o ensaio anterior tiver sido um ensaio NRTC a quente, não é necessário qualquer condicionamento suplementar.

Pode ser aplicado um procedimento de arrefecimento natural ou forçado. Para um arrefecimento forçado, devem utilizar-se as boas práticas de engenharia para criar sistemas que enviem ar de arrefecimento para o motor, e óleo frio através do sistema de lubrificação do motor, que removam o calor do fluido de arrefecimento através do sistema de arrefecimento do motor e que retirem o calor de um sistema de pós-tratamento dos gases de escape. No caso de arrefecimento forçado do sistema de pós-tratamento de gases de escape, o ar de arrefecimento não deve ser aplicado antes de a temperatura do sistema de pós-tratamento ter descido abaixo da temperatura de ativação catalítica. Não são autorizados procedimentos que conduzam a emissões não representativas.

Efetuam-se os procedimentos de pré-ensaio em conformidade com o ponto 7.3.1, incluindo a calibração do analisador.

7.8.3.2.   Realização de um ciclo de ensaio NRTC em condições transitórias

Os ensaios devem iniciar-se do seguinte modo:

A sequência de ensaio deve começar imediatamente após o arranque do motor depois de este ter sido arrefecido, no caso do ensaio NRTC a frio, ou após impregnação a quente, no caso do ensaio NRTC a quente. Devem seguir-se as instruções (anexo 5).

O registo dos dados, a recolha de amostras dos gases de escape e a integração dos valores medidos devem iniciar-se em simultâneo com o arranque do motor. O ciclo de ensaio deve ter início quando o motor arranca e deve ser executado de acordo com o programa do anexo 5.

No final do ciclo, deve prosseguir-se com a recolha de amostras, fazendo funcionar todos os sistemas de modo a esgotar o tempo de resposta do sistema. Param-se todas as ações de recolha de amostras e de registo, incluindo o registo das amostras de partículas de fundo. Por último, param-se eventuais dispositivos de integração e indica-se o fim do ciclo de ensaio nos dados registados.

Realizam-se os procedimentos pós-ensaio em conformidade com o ponto 7.3.2.

7.8.3.3.   Critérios de validação do ciclo de ensaio em condições transitórias

Para verificar a validade de um ensaio, aplicam-se os critérios de validação do ciclo definidos no presente ponto aos valores de referência e retroação da velocidade, do binário, da potência e do trabalho total.

7.8.3.4.   Cálculo do trabalho do ciclo

Antes de calcular o trabalho efetuado no ciclo, desprezam-se quaisquer valores de velocidade e binário registados durante o arranque do motor. Contabilizam-se os pontos com valores de binário negativos como de trabalho nulo. Calcula-se o trabalho W act (kWh) efetuado no ciclo real com base nos valores de retroação de velocidade e de binário do motor. Calcula-se o trabalho W ref (kWh) efetuado no ciclo de referência com base nos valores de referência de velocidade e de binário do motor. O trabalho W act efetuado no ciclo real é utilizado para efeitos de comparação com o trabalho W ref efetuado no ciclo de referência e para calcular as emissões específicas ao freio (ver ponto 7.2).

W act deve situar-se entre 85 % e 105 % de W ref.

7.8.3.5.   Estatísticas de validação (ver anexo 4B, apêndice A.2)

Calcula-se uma regressão linear entre os valores de referência e de retroação para a velocidade, o binário e a potência.

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

Utiliza-se o método dos mínimos quadrados, tendo a melhor equação a seguinte forma:

Formula

(7-6)

em que:

y

=

valor de retroação da velocidade (mint-1), binário (Nm) ou potência (kW)

a 1

=

declive da reta de regressão

x

=

valor de referência da velocidade (mint-1), binário (Nm) ou potência (kW)

a 0

=

ordenada da reta de regressão com origem no ponto y

Calcula-se, para cada reta de regressão, o erro-padrão da estimativa (SEE) de y em relação a x e o coeficiente de determinação (r 2) (anexo 4B, apêndice A.2).

Recomenda-se que esta análise seja realizada a 1 Hz. Para que um ensaio seja considerado válido, devem ser preenchidos os critérios do quadro 7.2 do presente ponto.

Quadro 7.2

Tolerâncias da reta de regressão

 

Velocidade

Binário

Potência

Erro-padrão da estimativa (SEE) de y em relação a x

≤ 5,0 % da velocidade máxima de ensaio

≤10,0 % do binário máximo mapeado

≤10,0 % da potência máxima mapeado

Declive da reta de regressão, a 1

0,95 a 1,03

0,83 a 1,03

0,89 to 1,03

Coeficiente de determinação, r 2

no mínimo, 0,970

no mínimo, 0,850

no mínimo, 0,910

ordenada da reta de regressão com origem no ponto y, a 0

≤10 % da marcha lenta sem carga

± 20 Nm ou ± 2 % do binário máximo, conforme o que for maior

± 4 kW ou ± 2 % da potência máxima, conforme o que for maior

Apenas para efeitos da regressão, são admitidas eliminações de pontos onde indicado no quadro 7.3 do presente ponto antes de fazer o cálculo de regressão. Todavia, esses pontos não devem ser eliminados para o cálculo do trabalho e das emissões do ciclo. Um ponto de marcha lenta sem carga define-se como um ponto que tenha um binário de referência normalizado de 0 % e uma velocidade de referência normalizada de 0 %. A eliminação de pontos pode ser aplicada à totalidade ou a qualquer parte do ciclo; os pontos a que se aplica a eliminação de pontos têm de ser especificados.

Quadro 7.3

Pontos que é admissível eliminar na análise de regressão

Ocorrência

Condições (n = velocidade do motor, T = binário)

Eliminações de pontos admitidas

Solicitação mínima de potência por parte do operador

(ponto de marcha lenta sem carga)

n ref = n idle

e

T ref = 0

e

T act > (T ref - 0,02 T bináriomáxmapeado)

e

T act < (T ref + 0,02 T bináriomáxmapeado)

velocidade e potência

Solicitação mínima de potência por parte do operador

n act ≤ 1,02 n ref e T act > T ref

ou

n act > n ref e T act ≤ T ref'

ou

n act > 1,02 n ref e T ref < T act ≤ (T ref + 0,02 T bináriomáxmapeado)

potência e quer binário quer velocidade

Solicitação máxima de potência por parte do operador

n act < n ref e T act ≥ T ref

ou

n act ≥ 0,98 n ref e T act < T ref

ou

n act < 0,98 n ref e T ref > T act ≥ (T ref – 0,02 T bináriomáxmapeado)

potência e quer binário quer velocidade

8.   MÉTODOS DE MEDIÇÃO

8.1.   Verificações de calibração e de desempenho

8.1.1.   Introdução

O presente ponto descreve verificações e calibrações necessárias dos sistemas de medição. Ver ponto 9.4 para as especificações aplicáveis a cada um dos instrumentos.

As calibrações ou verificações devem, em geral, ser executadas ao longo de toda a cadeia de medição.

Se a calibração ou a verificação de uma parte de um sistema de medição não for especificada, essa parte do sistema deve ser calibrada e o seu desempenho verificado com uma frequência compatível com as recomendações do fabricante do sistema de medição e com as boas práticas de engenharia.

Devem utilizar-se normas reconhecidas internacionalmente para cumprir as tolerâncias especificadas para as calibrações e verificações.

8.1.2.   Síntese das calibrações e verificações

O quadro 8.1 sintetiza as calibrações e as verificações descritas no ponto 8 e indica quando estas devem ser efetuadas.

Quadro 8.1

Síntese das calibrações e verificações

Tipo de calibração ou verificação

Frequência mínima (4)

8.1.3.:

Exatidão, repetibilidade e ruído

Exatidão: Não é exigida, mas recomenda-se para a instalação inicial.

Repetibilidade: Não é exigida, mas recomenda-se para a instalação inicial.

Ruído: Não é exigida, mas recomenda-se para a instalação inicial.

8.1.4.:

Linearidade

Velocidade: Aquando da instalação inicial, no prazo de 370 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

Binário: Aquando da instalação inicial, no prazo de 370 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

Caudais de gases limpos e de gases de escape diluídos: Aquando da instalação inicial, no prazo de 370 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção, salvo se o caudal for verificado com propano ou através do balanço do carbono ou do oxigénio.

Caudal dos gases de escape brutos: Aquando da instalação inicial, no prazo de 185 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção, salvo se o caudal for verificado com propano ou através do balanço do carbono ou do oxigénio.

Analisadores de gases: Aquando da instalação inicial, no prazo de 35 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

Balança de pesagem das partículas: Aquando da instalação inicial, no prazo de 370 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

Pressão e temperatura autónomas: Aquando da instalação inicial, no prazo de 370 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.5.:

Verificação da resposta e da atualização-registo do analisador de gases contínuo — para os analisadores de gases que não são compensados continuamente para outros gases

Aquando da instalação inicial ou após modificação do sistema com impacto na resposta.

8.1.6.:

Verificação da resposta e da atualização-registo do analisador de gases contínuo — para os analisadores de gases que são compensados continuamente para outros gases

Aquando da instalação inicial ou após modificação do sistema com impacto na resposta.

8.1.7.1.:

Binário

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.7.2.:

Pressão, temperatura, ponto de orvalho

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.8.1.:

Caudal de combustível

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.8.2.:

Caudal de admissão

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.8.3.:

Caudal dos gases de escape

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.8.4.:

Caudal dos gases de escape diluídos (CVS e PFD)

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.8.5.:

Verificação de CVS/PFD e do amostrador por lotes (5)

Aquando da instalação inicial, no prazo de 35 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção. (Verificação com propano)

8.1.8.8.:

Estanquidade

Antes de cada ensaio de laboratório em conformidade com o ponto 7.1.

8.1.9.1.:

Interferência da H2O nos analisadores NDIR de CO2

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.9.2.:

Interferência do CO2 e da H2O nos analisadores NDIR de CO

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.10.1.:

Calibração do FID

Otimização e verificação do FID para os THC

Calibrar, otimizar e determinar a resposta ao CH4: aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

Verificação da resposta ao CH4: aquando da instalação inicial, no prazo de 185 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.10.2.:

Interferência do O2 no FID durante a análise dos gases de escape brutos

Para todos os analisadores FID: aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

Para os analisadores FID dos THC: aquando da instalação inicial, após operações importantes de manutenção e após

otimização do FID em conformidade com o ponto 8.1.10.1.

8.1.10.3.:

Penetração do separador de hidrocarbonetos não metânicos

Aquando da instalação inicial, no prazo de 185 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.1.:

Efeito de atenuação do CO2 e da H2O no CLD

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.3.:

Interferência dos HC e da H2O no NDUV

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.4.:

Penetração do NO2 no banho de arrefecimento (refrigerador)

Aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.5.:

Conversão com o conversor NO2-NO

Aquando da instalação inicial, no prazo de 35 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.12.1.:

Balança de pesagem das partículas e pesagem

Verificação independente: aquando da instalação inicial, no prazo de 370 dias antes do ensaio e após qualquer operação importante de manutenção.

Verificações de colocação a zero, regulação da escala e amostra de referência: no prazo de 12 horas que antecede a pesagem e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.3.   Verificações da exatidão, da repetibilidade e do ruído

Os valores de desempenho dos diferentes instrumentos especificados no quadro 9.3 constituem a base para a determinação da exatidão, da repetibilidade e do ruído de um instrumento.

Não é necessário verificar a exatidão, a repetibilidade ou o ruído dos instrumentos. No entanto, poderá ser útil considerar estas verificações para definir as especificações de um novo instrumento, para verificar o desempenho de um novo instrumento ou para desempanar um instrumento existente.

8.1.4.   Verificação da linearidade

8.1.4.1.   Âmbito e frequência

Deve proceder-se a uma verificação da linearidade para cada sistema de medição enunciado no quadro 8.2, pelo menos com a frequência indicada no quadro, em conformidade com as recomendações do fabricante do sistema de medição e as boas práticas de engenharia. O objetivo de uma verificação da linearidade é determinar se um sistema de medição responde proporcionalmente ao longo da gama de medição requerida. Uma verificação da linearidade consiste na introdução de uma série de, pelo menos, 10 valores de referência num sistema de medição, salvo especificação em contrário. O sistema de medição quantifica cada valor de referência. Os valores medidos devem ser coletivamente comparados aos valores de referência mediante aplicação de regressão linear dos mínimos quadrados e dos critérios de linearidade especificados no quadro 8.2 do presente ponto.

8.1.4.2.   Requisitos de desempenho

Se um sistema de medição não cumprir os critérios de linearidade aplicáveis do quadro 8.2, a deficiência deve ser corrigida mediante recalibração, manutenção ou substituição de componentes, conforme for necessário. A verificação da linearidade deve ser repetida após a correção da deficiência, a fim de garantir que o sistema de medição cumpre os critérios de linearidade.

8.1.4.3.   Procedimento

Utiliza-se o seguinte protocolo de verificação da linearidade:

a)

Um sistema de medição deve ser utilizado aos valores de temperatura, pressão e caudal para ele especificados.

b)

O instrumento deve ser colocado a zero, tal como antes de um ensaio de emissões, mediante a introdução de um sinal de zero. No caso dos analisadores de gases, deve usar-se um gás de colocação a zero que satisfaça as especificações do ponto 9.5.1, que deve ser introduzido diretamente na entrada do analisador;

c)

Regula-se a sensibilidade do instrumento, tal como antes de um ensaio de emissões, mediante a introdução de um sinal para regulação da sensibilidade. No caso dos analisadores de gases, deve usar-se um gás de regulação da sensibilidade que satisfaça as especificações do ponto 9.5.1, que deve ser introduzido diretamente na entrada do analisador;

d)

Após a regulação da sensibilidade do instrumento, verifica-se o zero com o mesmo sinal que foi utilizado na alínea b) do presente ponto. Tendo como base a leitura do zero, usam-se as boas práticas de engenharia para determinar se se deve ou não recolocar a zero ou voltar a calibrar o instrumento antes de avançar para a etapa seguinte;

e)

Em relação a todas as grandezas medidas, devem usar-se as recomendações do fabricante e as boas práticas de engenharia para selecionar os valores de referência, y refi , que cobrem toda a gama de valores esperados no ensaio de emissões, evitando-se, assim, a necessidade de extrapolação para além destes valores. Seleciona-se um sinal de referência do zero como um dos valores de referência da verificação da linearidade. No caso de verificações da linearidade da pressão e da temperatura autónomas, selecionam-se, pelo menos, três valores de referência. No caso de outras verificações da linearidade, selecionam-se, pelo menos, 10 valores de referência;

f)

Usam-se as recomendações do fabricante e as boas práticas de engenharia para selecionar a ordem em que a série de valores de referência é introduzida;

g)

As grandezas de referência devem ser geradas e introduzidas conforme descrito no ponto 8.1.4.4. No caso dos analisadores de gases, aplicam-se concentrações de gases que se saiba cumprirem as especificações do ponto 9.5.1, introduzindo-as diretamente na entrada do analisador;

h)

Deve ser dado tempo ao instrumento para estabilizar enquanto mede o valor de referência;

i)

 Usando pelo menos a frequência de registo mínima, conforme especificado no quadro 9.2, mede-se o valor de referência durante 30 s e regista-se a média aritmética dos valores registados,

Formula

;

j)

Repetem-se as etapas das alíneas g) a i) do presente ponto até todas as grandezas de referência terem sido medidas;

k)

 Usam-se as médias aritméticas

Formula

e os valores de referência, y refi, para calcular os parâmetros de regressão linear dos mínimos quadrados e os valores estatísticos para comparar com os critérios de desempenho mínimo especificados no quadro 8.2. Efetuam-se os cálculos descritos no anexo 4B, apêndice A.2, ponto A.2.

8.1.4.4.   Sinais de referência

O presente ponto descreve métodos recomendados para a geração de valores de referência para o protocolo de verificação da linearidade previsto no ponto 8.1.4.3 anterior. Devem usar-se valores de referência que simulem valores reais, ou introduzir-se um valor real e medir-se com um sistema de medição de referência. Neste último caso, o valor de referência é o valor indicado pelo sistema de medição de referência. Os valores de referência e os sistemas de medição de referência devem ser internacionalmente rastreáveis.

No caso de sistemas de medição da temperatura com sensores, nomeadamente termopares, termorresistências e termístores, pode efetuar-se a verificação da linearidade removendo o sensor do sistema e substituindo-o por um simulador. Utiliza-se um simulador calibrado de forma independente e com compensação da junção fria, conforme necessário. A incerteza do simulador internacionalmente rastreável associada à temperatura deve ser inferior a 0,5 % da temperatura máxima de funcionamento T max. Se for escolhida esta opção, é necessário utilizar sensores que o fornecedor declare terem uma exatidão superior a 0,5 % de T max por comparação com a curva de calibração obtida com o respetivo padrão.

8.1.4.5.   Sistemas de medição que exigem a verificação da linearidade

O quadro 8.2 indica os sistemas de medição que exigem verificações da linearidade. Relativamente a este quadro, é aplicável o seguinte.

a)

A verificação da linearidade deve ser realizada com maior frequência se o fabricante do instrumento o recomendar ou isso decorrer das boas práticas de engenharia;

b)

«min» designa o valor de referência mínimo utilizado durante a verificação da linearidade;

De notar que este valor, dependendo do sinal, pode ser zero ou um valor negativo;

c)

«max» designa, em geral, o valor de referência máximo utilizado durante a verificação da linearidade. Por exemplo, para os misturadores-doseadores de gases, x max é a concentração do gás de regulação da sensibilidade, não dividido, não diluído. Os casos seguintes são casos especiais em que «max» designa um valor diferente:

i)

No caso da verificação da linearidade da balança de pesagem das partículas, m max designa a massa específica de um filtro de partículas;

ii)

No caso da verificação da linearidade do binário, T max designa o valor máximo do binário do motor especificado pelo fabricante para o binário mais alto do motor a ensaiar.

d)

As gamas especificadas incluem os valores iniciais e finais. Por exemplo, uma gama especificada de 0,98-1,02 para o declive a 1 significa 0,98≤ a 1 ≤ 1,02;

e)

Estas verificações da linearidade não são exigidas para os sistemas que passem a verificação do caudal dos gases de escape diluídos, conforme descrito no ponto 8.1.8.5, para a verificação com propano ou para os sistemas dentro da tolerância de ±2 % com base no balanço químico do carbono ou do oxigénio do ar de admissão, do combustível e dos gases de escape;

f)

Os critérios a 1 para estas quantidades apenas são cumpridos se o valor absoluto da quantidade for exigido, por oposição a um sinal que é apenas linearmente proporcional ao valor real;

g)

As temperaturas autónomas incluem as temperaturas do motor e as condições ambientes utilizadas para estabelecer ou verificar as condições do motor; as temperaturas utilizadas para estabelecer ou verificar as condições críticas no sistema de ensaio; e as temperaturas utilizadas nos cálculos das emissões:

i)

Exigem-se as verificações da linearidade das temperaturas que se seguem. Admissão de ar; banco(s) de ensaio de pós-tratamento (para motores ensaiados com dispositivos de pós-tratamento em ciclos com critérios de arranque a frio); ar de diluição para recolha de amostras de partículas (CVS, diluição dupla e sistemas de caudal parcial); amostras de partículas; e amostra do refrigerador (para sistemas de recolha de amostras de gases que utilizam refrigeradores para secar as amostras);

ii)

As verificações da linearidade das temperaturas que se seguem só são obrigatórias se especificadas pelo fabricante do motor. Admissão de combustível; saída do ar do arrefecedor do ar de sobrealimentação do banco de ensaio (para motores ensaiados num banco de ensaio com um permutador de calor que simula um arrefecedor do ar de sobrealimentação de um veículo/máquina); admissão do fluido de arrefecimento do arrefecedor do ar de sobrealimentação do banco de ensaio (para motores ensaiados num banco de ensaio com um permutador de calor que simula um arrefecedor do ar de sobrealimentação de um veículo/máquina); óleo no cárter; fluido de arrefecimento antes do termóstato (para motores arrefecidos por líquido);

h)

As pressões autónomas incluem as pressões do motor e as condições ambientes utilizadas para estabelecer ou verificar as condições do motor; as pressões utilizadas para estabelecer ou verificar as condições críticas no sistema de ensaio; e as pressões utilizadas nos cálculos das emissões:

i)

Exigem-se as seguintes verificações da linearidade da pressão: restrição da admissão de ar; contrapressão de escape; barómetro; pressão manométrica na admissão do CVS (se a medição for feita utilizando um CVS); amostra do refrigerador (para sistemas de recolha de amostras de gases que utilizam refrigeradores para secar as amostras);

ii)

Verificações da linearidade da pressão que só são exigidas se especificadas pelo fabricante do motor: perda de pressão no arrefecedor do ar de sobrealimentação e no tubo de ligação (para motores turbocomprimidos ensaiados num banco de ensaio com um permutador de calor que simula um arrefecedor do ar de sobrealimentação de um veículo/máquina), admissão de combustível; saída de combustível.

Quadro 8.2

Sistemas de medição que exigem verificações da linearidade

Sistema de medição

Quantidade

Frequência mínima da verificação

Critérios de linearidade

Formula

a

SEE

r 2

Velocidade do motor

n

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 0,05 % n max

0,98-1,02

≤ 2 % n max

≥ 0,990

Binário do motor

T

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % T max

0,98-1,02

≤ 2 % T max

≥ 0,990

Caudal de combustível

q m

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % q m,max

0,98-1,02

≤ 2 % q m,max

≥ 0,990

Caudal de ar de admissão

q v

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % q v,max

0,98-1,02

≤ 2 % q v,max

≥ 0,990

Caudal de ar de diluição

q v

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % q v,max

0,98-1,02

≤ 2 % q v,max

≥ 0,990

Caudal dos gases de escape diluídos

q v

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % q v,max

0,98-1,02

≤ 2 % q v,max

≥ 0,990

Caudal dos gases de escape brutos

q v

No prazo de 185 dias antes do ensaio

≤ 1 % q v,max

0,98-1,02

≤ 2 % q v,max

≥ 0,990

Caudais dos amostradores por lotes

q v

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % q v,max

0,98-1,02

≤ 2 % q v,max

≥ 0,990

Misturadores-doseadores de gases

x/x span

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 0,5 % x max

0,98-1,02

≤ 2 % x max

≥ 0,990

Analisadores de gases

x

No prazo de 35 dias antes do ensaio

≤ 0,5 % x max

0,99-1,01

≤ 1 % x max

≥ 0,998

Balança de pesagem das partículas

m

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % m max

0,99-1,01

≤ 1 % m max

≥ 0,998

Pressões autónomas

p

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % p max

0,99-1,01

≤ 1 % p max

≥ 0,998

Conversão analógico-digital dos sinais das temperaturas autónomas

T

No prazo de 370 dias antes do ensaio

≤ 1 % T max

0,99-1,01

≤ 1 % T max

≥ 0,998

8.1.5.   Verificação em contínuo da resposta e da atualização-registo do analisador de gases

O presente ponto descreve o procedimento de verificação geral em contínuo da resposta e da atualização-registo do analisador de gases. Ver ponto 8.1.6 para os procedimentos de verificação dos analisadores do tipo compensação.

8.1.5.1.   Âmbito e frequência

Esta verificação deve ser efetuada após a instalação ou a substituição de um analisador de gases utilizado para a recolha de amostras em contínuo. Esta verificação também deve ser efetuada se o sistema for reconfigurado de um modo que altere a resposta do sistema. Esta verificação é necessária para os analisadores de gases contínuos utilizados nos ensaios em condições transitórias ou com rampas de transição, mas não é necessária para os sistemas com analisador de gases por lote ou com analisadores de gases contínuos utilizados apenas para ensaios com modos discretos.

8.1.5.2.   Princípios de medição

Este ensaio verifica que as frequências de atualização e de registo são adequadas à resposta global do sistema a uma variação rápida do valor das concentrações na sonda de recolha de amostras. Os sistemas dos analisadores de gases devem ser otimizados de modo a que a sua resposta global a uma variação rápida da concentração seja atualizada e registada com uma frequência adequada para evitar a perda de informação. Este ensaio verifica igualmente que os sistemas com analisador de gases contínuo cumprem um tempo de resposta mínimo.

As regulações do sistema para a avaliação do tempo de resposta devem ser exatamente as mesmas que para a medição durante a execução do ensaio (isto é, pressão, caudais, regulações dos filtros nos analisadores e todas as outras influências sobre o tempo de resposta). A determinação do tempo de resposta é feita com a permuta dos gases diretamente à entrada da sonda de recolha de amostras. Os dispositivos para a permuta dos gases devem possuir uma especificação para proceder à permuta em menos de 0,1 s. Os gases utilizados para o ensaio devem causar uma variação da concentração de, pelo menos, 60 % da escala completa (FS).

Regista-se a alteração da concentração de cada componente dos gases.

8.1.5.3.   Requisitos do sistema

a)

O tempo de resposta do sistema deve ser ≤ 10 s, com um tempo de subida ≤ 2,5 segundos ou com um tempo de subida e de descida ≤ 5 s cada um para todos os componentes medidos (CO, NOx, CO2 e HC) e todas as gamas utilizadas. Ao utilizar um NMC para a medição dos NMHC, o tempo de resposta do sistema pode exceder 10 s.

Todos os dados (concentração, combustível e caudais de ar) têm de ser desfasados em função dos respetivos tempos de resposta medidos antes de se efetuarem os cálculos das emissões previstos nos apêndices A.7-A.8.

b)

Para demonstrar níveis aceitáveis de atualização e de registo no que respeita à resposta global do sistema, este deve cumprir um dos seguintes critérios:

i)

O produto do tempo de subida médio pela frequência a que o sistema regista uma concentração atualizada não pode ser inferior a 5. O tempo de subida médio nunca poderá ser superior a 10 s;

ii)

A frequência a que o sistema regista a concentração deve ser, pelo menos, de 2 Hz (ver também o quadro 9.2).

8.1.5.4.   Procedimento

Deve utilizar-se o seguinte procedimento para verificar a resposta de cada sistema com analisador de gases contínuo:

a)

Devem observar-se as instruções de arranque e de funcionamento do fabricante do sistema de análise para a configuração do instrumento. O sistema de medição deve ser regulado na medida do necessário para otimizar o desempenho. Esta verificação deve ser efetuada com o analisador a funcionar de forma idêntica à usada no ensaio das emissões. Se o analisador partilhar o sistema de recolha de amostras com outros analisadores e se o caudal de gases para os outros analisadores afetar o tempo de resposta do sistema, então os outros analisadores devem ser postos em funcionamento e operados enquanto decorre este ensaio de verificação. Este ensaio de verificação pode ser realizado com diversos analisadores a partilhar o mesmo sistema de recolha de amostras em simultâneo. Se forem usados filtros analógicos ou digitais em tempo real durante o ensaio de emissões, esses filtros devem ser utilizados da mesma forma durante esta verificação;

b)

Em relação ao equipamento utilizado para validar o tempo de resposta do sistema, recomendam-se comprimentos mínimos para a conduta de transferência dos gases entre todas as ligações, uma fonte de ar de colocação a zero deve estar ligada a uma entrada de uma válvula de ação rápida de 3 vias (2 entradas, 1 saída) a fim de controlar o caudal dos gases de colocação a zero e da mistura de gases de regulação da sensibilidade para a entrada da sonda do sistema de recolha de amostras ou um T próximo da saída da sonda. Normalmente o caudal de gases é mais elevado do que o caudal da sonda e o excesso é descarregado da entrada da sonda. Se o caudal de gases for inferior ao caudal da sonda, a concentração gasosa deve ser regulada a fim de tomar em consideração a diluição do ar ambiente arrastado para a sonda. Podem usar-se gases de regulação da sensibilidade binários ou múltiplos. Pode utilizar-se um dispositivo misturador de gases para misturar os gases de regulação da sensibilidade. Recomenda-se um dispositivo misturador de gases quando se misturam gases de regulação da sensibilidade diluídos em N2 com gases de regulação da sensibilidade diluídos em ar;

Usando um misturador-doseador, mistura-se um gás de regulação da sensibilidade ao NO–CO–CO2–C3H8–CH4 (restante N2) em partes iguais com um gás de regulação da sensibilidade ao NO2, restante ar de síntese purificado. Também se podem utilizar gases binários normais, se for esse o caso, em vez da mistura NO-CO-CO2-C3H8-CH4, restante gás de regulação da sensibilidade ao N2; neste caso, devem realizar-se ensaios de resposta separados para cada analisador. O misturador-doseador de gases deve estar ligado à outra entrada da válvula de três vias. A saída da válvula deve estar ligada a uma descarga na sonda do sistema de análise de gases ou a uma descarga instalada entre a sonda e a conduta de transferência para todos os analisadores a ser objeto de verificação. Deve utilizar-se uma configuração que evite as pulsações de pressão devido ao corte da passagem do caudal pelo dispositivo de mistura de gases. Devem omitir-se quaisquer destes constituintes dos gases que não sejam relevantes para esta verificação dos analisadores. Em alternativa, é permitida a utilização de garrafas contendo gases únicos e uma medição separada dos tempos de resposta;

c)

A recolha dos dados deve ser feita do seguinte modo:

i)

Comuta-se a válvula para abrir o caudal do gás de colocação a zero;

ii)

É permitida a estabilização para ter em conta o tempo de transporte e a resposta completa do analisador mais lento;

iii)

Inicia-se o registo dos dados à frequência utilizada durante o ensaio de emissões. Cada valor registado deve consistir numa única concentração atualizada medida pelo analisador; não são permitidas a interpolação ou a filtragem para alterar os valores registados;

iv)

Comuta-se a válvula para dirigir o caudal da mistura de gases de regulação da sensibilidade para os analisadores. Regista-se este tempo como t 0;

v)

Devem ter-se em conta o tempo de transporte e a resposta completa do analisador mais lento;

vi)

Comuta-se o caudal para dirigir o gás de colocação a zero para o analisador. Regista-se este tempo como t 100;

vii)

Devem ter-se em conta o tempo de transporte e a resposta completa do analisador mais lento;

viii)

Repetem-se os passos previstos na alínea c), subalíneas iv) a vii), do presente ponto de modo a registar 7 ciclos completos, terminando com o gás de colocação a zero a passar pelos analisadores.

ix)

Para-se o registo.

8.1.5.5.   Avaliação do desempenho

Utilizam-se os dados da alínea c) do ponto 8.1.5.4 da presente secção para calcular a tempo de subida médio, T 10–90, para cada um dos analisadores.

a)

Se se optar por demonstrar a conformidade recorrendo à alínea b), subalínea i), do ponto 8.1.5.3 da presente secção, é aplicável o seguinte procedimento: multiplicam-se os tempos de subida (em s) pelas respetivas frequências de registo em Hertz (1/s). O valor de cada resultado deve ser, pelo menos, igual a 5. Se o valor for inferior a 5, a frequência de registo deve ser aumentada ou os caudais ajustados ou a conceção do sistema de recolha de amostras alterada para aumentar o tempo de subida tanto quanto necessário. Os filtros digitais também podem ser configurados para aumentar o tempo de subida;

b)

Se se optar por demonstrar a conformidade recorrendo à alínea b), subalínea ii), do ponto 8.1.5.3 da presente secção, a demonstração da conformidade com os requisitos da alínea b), subalínea ii), do ponto 8.1.5.3 é suficiente.

8.1.6.   Verificação do tempo de resposta dos analisadores do tipo compensação

8.1.6.1.   Âmbito e frequência

Esta verificação deve ser efetuada para determinar a resposta um analisador de gases contínuo, em que uma resposta do analisador é compensada por outra para quantificar uma emissão gasosa. Para esta verificação considera-se o vapor de água um constituinte gasoso. Esta verificação é necessária para os analisadores de gases contínuos utilizados nos ensaios em condições transitórias ou com rampas de transição. Esta verificação não é necessária para os analisadores de gases por lotes ou para os analisadores de gases contínuos que sejam utilizados apenas para ensaios com modos discretos. Esta verificação não se aplica à correção da água retirada da amostra em pós-processamento e não se aplica à determinação dos NMHC a partir dos THC e CH4 referida nos apêndices A.7 e A.8 para os cálculos das emissões. Esta verificação deve ser efetuada após a instalação inicial (isto é, a entrada em serviço do banco de ensaio). Após qualquer operação importante de manutenção, pode recorrer-se ao ponto 8.1.5 para verificar a resposta uniforme desde que os eventuais componentes substituídos tenham sido antes submetidos a uma verificação da resposta uniforme humedecida.

8.1.6.2.   Princípios de medição

Este procedimento verifica a o alinhamento temporal e a resposta uniforme das medições de gases combinadas em contínuo. Para este procedimento, é necessário assegurar que todos os algoritmos de compensação e as correções da humidade são ativados.

8.1.6.3.   Requisitos do sistema

O requisito geral para o tempo de resposta e o tempo de subida constante da alínea a) do ponto 8.1.5.3 é igualmente válido para os analisadores do tipo compensação. Além disso, se a frequência de registo for diferente da frequência de atualização do sinal contínuo combinado/compensado, utiliza-se a menor destas duas frequências para a verificação exigida na alínea b), subalínea i), do ponto 8.1.5.3.

8.1.6.4.   Procedimento

Todos os procedimentos indicados nas alíneas a) a c) do ponto 8.1.5.4 têm que ser utilizados. Além disso, deve medir-se o tempo de resposta e de subida do vapor de água se se utilizar um algoritmo de compensação com base no vapor de água medido. Neste caso, pelo menos um dos gases de calibração (mas não o NO2) deve ser humedecido do seguinte modo:

Se o sistema não utilizar um secador de amostras para remover água da amostra de gases, o gás de regulação da sensibilidade deve ser humedecido fazendo passar a mistura de gases por um recipiente selado que a humidifique de forma a atingir o ponto de orvalho mais elevado das amostras estimado durante a recolha de amostras das emissões fazendo-a borbulhar através de água destilada. Se o sistema utilizar um secador de amostras durante o ensaio que tenha passado a verificação prevista para os secadores de amostras, a mistura de gases humedecida podem ser introduzida a jusante do secador de amostras, fazendo-a borbulhar através de água destilada num recipiente selado a 25 ±10 °C ou a uma temperatura superior ao ponto de orvalho. Em todos os casos, a jusante do recipiente, os gases humedecidos devem ser mantidos a uma temperatura de, pelo menos, 5 °C acima do ponto de orvalho local na conduta. Note-se que é possível omitir qualquer destes constituintes gasosos se não forem relevantes para os analisadores nesta verificação. Se algum dos constituintes gasosos não for suscetível à compensação da água, a verificação da resposta destes analisadores pode ser efetuada sem humidificação.

8.1.7.   Medição dos parâmetros do motor e das condições ambientes

O fabricante do motor deve aplicar procedimentos internos de qualidade com base em normas nacionais ou internacionais reconhecidas. Se não for esse o caso, são aplicáveis os procedimentos que se seguem.

8.1.7.1.   Calibração do binário

8.1.7.1.1.   Âmbito e frequência

Todos os sistemas de medição do binário, incluindo os transdutores e sistemas de medição do dinamómetro para medir o binário, devem ser calibrados aquando da instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção, recorrendo, nomeadamente, à força de referência ou ao comprimento de braço da alavanca em combinação com um peso morto. Usam-se as boas práticas de engenharia para repetir a calibração. Devem seguir-se as instruções do fabricante do transdutor de binário para linearizar o sinal do sensor do binário. São permitidos outros métodos de calibração.

8.1.7.1.2.   Calibração com carga permanente

Esta técnica aplica uma força conhecida suspendendo pesos conhecidos a uma distância conhecida ao longo de um braço de uma alavanca. Deve ser assegurado que o braço da alavanca com os pesos esteja perpendicular à gravidade (ou seja, horizontal) e perpendicular ao eixo de rotação do dinamómetro. Devem aplicar-se pelo menos seis combinações de pesos de calibração para cada gama de medição do binário aplicável, espaçando as os pesos de forma aproximadamente igual ao longo da gama. Deve oscilar-se ou rodar-se o dinamómetro durante a calibração para reduzir a histerese estática de atrito. Determina-se a força de cada peso multiplicando a sua massa internacionalmente rastreável pela aceleração local da gravidade da Terra.

8.1.7.1.3.   Calibração do extensómetro ou do anel dinamométrico

Aplica-se esta técnica quer suspendendo pesos num braço de uma alavanca (estes pesos e o comprimento do braço da alavanca não são utilizados para a determinação do binário de referência) ou fazendo funcionar o dinamómetro a diferentes binários. Devem aplicar-se pelo menos seis combinações de forças para cada gama de medição do binário aplicável, espaçando as forças de forma aproximadamente igual ao longo da gama. Deve oscilar-se ou rodar-se o dinamómetro durante a calibração para reduzir a histerese estática de atrito. Neste caso, o binário de referência é determinado multiplicando a força indicada pelo instrumento de medição de referência (como um extensómetro ou um anel dinamométrico) pelo comprimento efetivo do respetivo braço de alavanca, medido desde o ponto de medição da força até ao eixo de rotação do dinamómetro. Deve ser assegurado que este comprimento é medido perpendicularmente ao eixo do instrumento de medição de referência e perpendicular ao eixo de rotação do dinamómetro.

8.1.7.2.   Calibração da pressão, da temperatura e do ponto de orvalho

Os instrumentos devem ser calibrados para medir a pressão, a temperatura e o ponto de orvalho aquando da instalação inicial. Devem seguir-se as instruções do fabricante do instrumento e usadas as boas práticas de engenharia para repetir a calibração.

Nos sistemas de medição da temperatura com sensores do tipo termopar, termorresistência ou termístor, a calibração do sistema deve ser efetuada como descrito no ponto 8.1.4.4 para verificação da linearidade.

8.1.8.   Medições relativas aos caudais

8.1.8.1.   Calibração do caudal de combustível

Os medidores de caudais para o combustível devem ser calibrados aquando da instalação inicial. Devem seguir-se as instruções do fabricante do instrumento e usadas as boas práticas de engenharia para repetir a calibração.

8.1.8.2.   Calibração do caudal de ar de admissão

Os medidores de caudais para o ar de admissão devem ser calibrados aquando da instalação inicial. Devem seguir-se as instruções do fabricante do instrumento e usadas as boas práticas de engenharia para repetir a calibração.

8.1.8.3.   Calibração do caudal de gases de escape

Os medidores de caudais para os gases de escape devem ser calibrados aquando da instalação inicial. Devem seguir-se as instruções do fabricante do instrumento e usadas as boas práticas de engenharia para repetir a calibração.

8.1.8.4.   Calibração do caudal dos gases de escape diluídos (CVS)

8.1.8.4.1.   Descrição geral

a)

O presente ponto descreve a forma de calibrar os medidores de caudais para os sistemas de recolha de amostras de gases de escape diluídos a volume constante (CVS);

b)

Esta a calibração deve ser realizada enquanto o medidor de caudais é instalado na sua posição permanente. Deve realizar-se esta calibração após ter sido alterada qualquer parte da configuração do caudal a montante ou a jusante do medidor de caudais que possa afetar a calibração do medidor de caudais. Esta calibração deve ser efetuada aquando da instalação inicial do CVS e sempre que as medidas corretivas não resolvam o incumprimento da verificação do caudal dos gases de escape diluídos (ou seja, verificação com propano) prevista no ponto 8.1.8.5;

c)

Deve calibrar-se um medidor de caudais para um CVS usando um medidor de caudais de referência como um venturímetro subsónico, uma tubeira de raio longo, um orifício de concordância suave, um elemento de fluxo laminar, um conjunto de venturis de escoamento crítico ou um medidor de caudais ultrassónico. Deve usar-se um medidor de caudais de referência que indique quantidades internacionalmente rastreáveis com uma margem de incerteza de ±1 %. A resposta deste medidor de caudais de referência deve ser utilizada como valor de referência para a calibração do medidor de caudais do CSV;

d)

Não é permitido utilizar a montante uma barreira ou outra restrição que possa afetar o caudal antes de este atingir o medidor de caudais de referência, exceto se o medidor de caudais tiver sido calibrado com uma tal restrição;

e)

A sequência de calibração descrita no presente ponto 8.1.8.4 refere-se à abordagem molar. Para a sequência correspondente utilizada na abordagem mássica, ver anexo 8, apêndice 1.

8.1.8.4.2.   Calibração da PDP

Uma bomba volumétrica (PDP) deve ser calibrada de forma a determinar a equação caudal/velocidade da PDP que represente as fugas do caudal através da superfície de estanquidade da PDP em função da pressão de entrada da PDP. Devem ser determinados coeficientes únicos a usar na equação para cada velocidade a que se fizer funcionar a PDP. Calibra-se um medidor de caudais da PDP do seguinte modo:

a)

Liga-se o sistema da forma representada na figura 8.1;

b)

As fugas entre o medidor de caudais de calibração e a PDP devem ser inferiores a 0,3 % do caudal total no ponto mais baixo do caudal calibrado; por exemplo, com a restrição mais elevada e o ponto mais baixo da velocidade da PDP;

c)

Durante o funcionamento da PDP deve ser mantida na entrada da PDP uma temperatura constante a ±2 % do valor médio absoluto da temperatura de entrada, T in;

d)

Regula-se a velocidade da PDP no primeiro ponto de velocidade previsto para a sua calibração;

e)

Abre-se completamente a válvula de regulação do caudal;

f)

Faz-se funcionar a PDP durante, pelo menos, 3 minutos para estabilizar o sistema. Em seguida, com a PDP a funcionar em contínuo, registam-se os valores médios de, pelo menos, 30 s de dados recolhidos de cada uma das seguintes quantidades:

i)

 Caudal médio do medidor de caudais de referência, ;

Formula

;

ii)

A temperatura média à entrada da PDP, T in;

iii)

A pressão absoluta estática média à entrada da PDP, p in;

iv)

A pressão absoluta estática média à saída da PDP, p out;

v)

A velocidade média da PDP, n PDP;

g)

Fecha-se progressivamente a válvula de regulação do caudal para diminuir a pressão absoluta à entrada da PDP, p in;

h)

Repetem-se os passos das alíneas f) e g) do ponto 8.1.8.4.2 para registar os dados de pelo menos seis posições da válvula que reflitam a gama completa das pressões possíveis em funcionamento à entrada da PDP;

i)

Calibra-se a PDP utilizando os dados recolhidos e as equações dos apêndices A.7-A.8;

j)

Repetem-se os passos das alíneas f) a i) do presente ponto para cada velocidade a que se faça funcionar a PDP;

k)

Utilizam-se as equações do anexo 4B, apêndice A.7 (abordagem molar) ou A.8 (abordagem mássica) para determinar a equação do caudal da PDP para os ensaios de emissões;

l)

Deve verificar-se a calibração executando uma verificação do CVS (ou seja, uma verificação com propano) da forma descrita no ponto 8.1.8.5;

m)

Não é permitido utilizar a PDP com uma pressão de entrada inferior à pressão ensaiada durante a calibração.

8.1.8.4.3.   Calibração do CFV

Um venturi de escoamento crítico (CFV) deve ser calibrado para verificar o seu coeficiente de descarga, C d, ao mais baixo diferencial de pressão estática esperado entre a entrada e a saída do CFV. Calibra-se um medidor de caudais do CFV do seguinte modo:

a)

Liga-se o sistema da forma representada na figura 8.1;

b)

Faz-se arrancar o insuflador a jusante do CFV;

c)

Durante o funcionamento do CFV deve ser mantida na entrada do CFV uma temperatura constante a ±2 % do valor médio absoluto da temperatura de entrada, T in;

d)

As fugas entre o medidor de caudais de calibração e o CFV devem ser inferiores a 0,3 % do caudal total com a restrição mais elevada;

e)

Abre-se completamente a válvula de regulação do caudal. Em vez de uma válvula de regulação, pode-se fazer variar a pressão a jusante do CFV fazendo variar a velocidade do insuflador ou introduzindo uma fuga controlada. É de notar que alguns insufladores têm limitações em condições de ausência de carga;

f)

Faz-se funcionar o CFV durante, pelo menos, 3 minutos para estabilizar o sistema. O CFV deve continuar a funcionar, registando-se os valores médios de, pelo menos, 30 s de dados recolhidos de cada uma das seguintes quantidades:

i)

 Caudal médio do medidor de caudais de referência, ;

Formula

;

ii)

Facultativamente, o ponto de orvalho médio do ar de calibração, T dew. Ver apêndices A.7-A.8 para os pressupostos admissíveis durante a medição das emissões;

iii)

A temperatura média à entrada do venturi, T in;

iv)

A pressão absoluta estática média à entrada do venturi, p in;

v)

O diferencial médio de pressão estática entre a entrada e a saída do CFV, Δp CFV;

g)

Fecha-se progressivamente a válvula de regulação do caudal para diminuir a pressão absoluta à entrada do CFV, p in;

h)

Repetem-se os passos das alíneas f) e g) do presente ponto para registar os dados médios de pelo menos dez posições da válvula, de modo a ensaiar a maior gama prática da Δp CFV prevista durante os ensaios. Não é necessário remover componentes de calibração ou do CVS para calibrar com as menores restrições possíveis;

i)

C d e a menor razão de pressão admissível r determinam-se da forma descrita nos apêndices A.7-A.8;

j)

Utiliza-se C d para determinar o caudal do CFV durante um ensaio de emissões. O CFV não pode ser utilizado abaixo da menor r admissível, conforme determinado nos apêndices A.7-A.8;

k)

Deve verificar-se a calibração executando uma verificação do CVS (ou seja, uma verificação com propano) da forma descrita no ponto 8.1.8.5;

l)

Se o CVS estiver configurado para funcionar com mais do que um CFV de cada vez em paralelo, o CVS deve ser calibrado de um dos seguintes modos:

i)

Calibra-se cada combinação de CFV de acordo com o presente ponto e os apêndices A.7-A.8. Ver apêndices A.7-A.8 para as instruções sobre a forma de calcular os caudais para esta opção;

ii)

Calibra-se cada CFV de acordo com o presente ponto e os apêndices A.7-A.8. Ver apêndices A.7-A.8 para as instruções sobre a forma de calcular os caudais para esta opção.

8.1.8.4.4.   Calibração do SSV

Calibra-se um venturi subsónico (SSV) para determinar o seu coeficiente de calibração, C d, para a gama esperada de pressões de entrada. Calibra-se um medidor de caudais SSV do seguinte modo:

a)

Liga-se o sistema da forma representada na figura 8.1;

b)

Faz-se arrancar o insuflador a jusante do SSV;

c)

As fugas entre o medidor de caudais de calibração e o SSV devem ser inferiores a 0,3 % do caudal total com a restrição mais elevada;

d)

Durante o funcionamento do SSV deve ser mantida na entrada do SSV uma temperatura constante a ±2 % do valor médio absoluto da temperatura de entrada, T in;

e)

A válvula de regulação ou o insuflador de velocidade variável deve ser regulado para um caudal superior ao maior caudal previsto durante o ensaio. Os caudais não podem ser extrapolados para além dos valores calibrados, pelo que se recomenda que se verifique que um número de Reynolds, Re, na garganta do SSV ao maior caudal calibrado é superior ao máximo Re previsto durante o ensaio;

f)

Faz-se funcionar o SSV durante, pelo menos, 3 minutos para estabilizar o sistema. O SSV deve continuar a funcionar, registando-se os valores médios de, pelo menos, 30 s de dados recolhidos de cada uma das seguintes quantidades:

i)

 Caudal médio do medidor de caudais de referência, ;

Formula

;

ii)

Facultativamente, o ponto de orvalho médio do ar de calibração, T dew. Ver apêndices A.7-A.8 para os pressupostos admissíveis;

iii)

A temperatura média à entrada do venturi, T in;

iv)

A pressão absoluta estática média à entrada do venturi, p in;

v)

O diferencial de pressão entre a pressão estática à entrada do venturi e a pressão estática na garganta do venturi, Δp SSV;

g)

Fecha-se progressivamente a válvula de regulação do caudal ou diminui-se progressivamente a velocidade do insuflador para diminuir o caudal;

h)

Repetem-se os passos das alíneas f) e g) do presente ponto para registar os dados para pelo menos 10 caudais.

i)

Determina-se uma forma funcional de C d em função de Re utilizando os dados recolhidos e as equações dos apêndices A.7-A.8;

j)

Deve verificar-se a calibração executando uma verificação do CVS (ou seja, uma verificação com propano) da forma descrita no ponto 8.1.8.5, utilizando a nova equação C d em função de Re;

k)

O SSV só pode ser utilizado entre os caudais mínimo e máximo calibrados;

l)

Utilizam-se as equações do anexo 4B, apêndice A.7 (abordagem molar) ou anexo 4B, apêndice A.8 (abordagem mássica) para determinar o caudal do SSV durante um ensaio.

8.1.8.4.5.   Calibração ultrassónica (reservado)

Figura 8.1

Diagramas esquemáticos da calibração do CVS para o caudal dos gases de escape diluídos

Image

Image

Image

8.1.8.5.   Verificação de CVS e do amostrador por lotes (verificação com propano)

8.1.8.5.1.   Introdução

a)

Uma verificação com propano serve de verificação do CVS para determinar se existe uma discrepância nos valores medidos do caudal dos gases de escape diluídos. Uma verificação com propano serve também de verificação do amostrador por lotes para determinar se existe uma discrepância num sistema de recolha de amostras por lote que extrai uma amostra de um CVS, conforme descrito na subalínea vi) do presente ponto. Usando as boas práticas de engenharia e de segurança, esta verificação pode ser efetuada com recurso a um gás diferente do propano, como o CO2 ou o CO. Uma verificação com propano mal sucedida pode indicar um ou mais problemas que poderão requerer medidas corretivas, nomeadamente:

i)

Calibração incorreta do analisador. O analisador FID deve ser recalibrado, reparado ou substituído;

ii)

Devem efetuar-se verificações de estanquidade no túnel, nas ligações e nos elementos de fixação do CVS e no sistema de recolha de amostras de HC em conformidade com o ponto 8.1.8.7;

iii)

Deve efetuar-se a verificação da qualidade da mistura em conformidade com o ponto 9.2.2;

iv)

Deve efetuar-se a verificação da contaminação por hidrocarbonetos no sistema de amostras como descrito no ponto 7.3.1.2;

v)

Alteração da calibração do CVS. Efetua-se uma calibração in situ do medidor de caudais CVS como descrito no ponto 8.1.8.4;

vi)

Outros problemas com o hardware ou o software de verificação do CVS ou da recolha de amostras. O sistema CVS, o hardware e o software de verificação do CVS devem ser inspecionados para identificar eventuais discrepâncias;

b)

Numa verificação com propano utiliza-se quer uma massa de referência ou um caudal de referência de C3H8 como gás marcador num CVS. Se for utilizado um caudal de referência, deve ser tido em conta qualquer comportamento não perfeito do C3H8 no medidor de caudais de referência. Ver apêndices A.7 (abordagem molar) ou A.8 (abordagem mássica), que descrevem como calibrar e utilizar certos medidores de caudais. Não é permitido presumir gases perfeitos no ponto 8.1.8.5 e nos apêndices A.7 ou A.8. A verificação com propano compara com o valor de referência a massa calculada de C3H8 injetado utilizando medições dos HC e do caudal do CVS.

8.1.8.5.2.   Método para introduzir uma quantidade conhecida de propano no sistema CVS

Determina-se a exatidão global do sistema de recolha CVS e do sistema de análise pela introdução de uma massa conhecida de gás poluente no sistema com este a funcionar normalmente. Analisa-se o poluente e calcula-se a massa em conformidade com os apêndices A.7-A.8. Utiliza-se uma das duas técnicas a seguir descritas.

a)

A medição por meio de uma técnica gravimétrica deve ser feita do seguinte modo: determina-se a massa de uma pequena garrafa cheia de monóxido de carbono ou propano com uma precisão de ±0,01 g. Faz-se funcionar o sistema CVS durante cerca de 5 a 10 minutos como num ensaio de emissões de escape normal, enquanto é injetado monóxido de carbono ou propano no sistema. Determina-se a quantidade de gás puro introduzido no sistema por pesagem diferencial. Analisa-se uma amostra de gás com o equipamento habitual (saco de recolha de amostras ou método de integração) e calcula-se a massa do gás.

b)

A medição com um orifício de escoamento crítico deve ser feita do seguinte modo: introduz-se uma quantidade conhecida de gás puro (monóxido de carbono ou propano) no sistema CVS através de um orifício de escoamento crítico calibrado. Se a pressão à entrada for suficientemente elevada, o caudal, que é ajustado através do orifício de escoamento crítico, é independente da pressão à saída do orifício (escoamento crítico). Faz-se funcionar o sistema CVS como para um ensaio normal de emissões de escape durante cerca de 5 a 10 minutos. Analisa-se a amostra de gás com o equipamento habitual (saco de recolha de amostras ou método de integração) e calcula-se a massa do gás.

8.1.8.5.3.   Preparação da verificação com propano

Prepara-se a verificação com propano do seguinte modo:

a)

Se for utilizada uma massa de referência de C3H8 em vez de um caudal de referência, utiliza-se uma garrafa cheia de C3H8 . A massa da garrafa de referência de C3H8 deve ser determinada com uma tolerância de ±0,5 % da quantidade de C3H8 que estiver previsto utilizar;

b)

Devem selecionar-se caudais adequados para o CVS e o C3H8;

c)

Seleciona-se no CSV uma porta para a injeção de C3H8. A localização da porta deve ser tão próxima quanto possível do local em que os gases de escape do motor são introduzidos no CVS. Liga-se a garrafa de C3H8 ao sistema de injeção;

d)

Põe-se em funcionamento e estabiliza-se o CVS;

e)

Eventuais permutadores de calor no sistema de recolha de amostras devem ser pré-aquecidos ou pré-arrefecidos;

f)

Os componentes aquecidos e arrefecidos, tais como condutas de recolha de amostras, filtros, refrigeradores e bombas, devem poder ser estabilizados à temperatura de funcionamento;

g)

Se for caso disso, efetuar uma verificação da estanquidade do lado do vácuo do sistema de recolha de amostras de HC conforme descrito no ponto 8.1.8.7.

8.1.8.5.4.   Preparação do sistema de recolha de amostras de HC para a verificação com propano

A verificação da estanquidade do lado do vácuo do sistema de recolha de amostras de HC pode ser efetuada em conformidade com o disposto na alínea g) do presente ponto. Se for utilizado este procedimento, pode recorrer-se ao procedimento de contaminação por HC descrito no ponto 7.3.1.2. Se não for efetuada a verificação da estanquidade do lado do vácuo em conformidade com a alínea g), o sistema de recolha de amostras de HC deve ser colocado a zero, calibrado e a sua contaminação verificada, como segue:

a)

Seleciona-se a gama mais baixa do analisador de HC que possa medir a concentração de C3H8 prevista para o CVS e selecionam-se os caudais de C3H8;

b)

O analisador de HC deve ser colocado a zero através da introdução de ar de colocação a zero na entrada do analisador;

c)

Regula-se a sensibilidade do analisador de HC com a introdução de gás de regulação da sensibilidade ao C3H8 na entrada do analisador;

d)

O ar de colocação a zero deve ser descarregado na sonda de HC ou numa instalação entre a sonda de HC e a conduta de transferência;

e)

A concentração estável de HC do sistema de recolha de amostras de HC deve ser medida durante um escoamento de ar de colocação a zero em excesso. No caso da medição dos HC por lote, enche-se o recipiente do lote (por exemplo, um saco) e mede-se a concentração dos HC em excesso;

f)

Se a concentração de HC em excesso for superior a 2 μmol/mol, o procedimento não pode avançar enquanto a contaminação não tiver sido eliminada. Deve determinar-se a fonte da contaminação e tomar medidas corretivas, tais como limpar o sistema ou substituir as partes contaminadas;

g)

Se a concentração de HC em excesso não for superior a 2 μmol/mol, este valor deve ser registado como x HCinit e utilizado para corrigir a contaminação por HC da forma descrita no anexo 4B, apêndice A.7 (abordagem molar) ou no anexo 4B, apêndice A.8 (abordagem mássica).

8.1.8.5.5.   Realização da verificação com propano

a)

Realiza-se a verificação com propano do seguinte modo:

i)

Para a recolha de amostras por lote de HC, devem ser ligados ao sistema de recolha de amostras meios de armazenamento limpos, tais como sacos sem ar;

ii)

Os instrumentos de medição de HC devem ser postos a funcionar de acordo com as instruções do fabricante;

iii)

Se estiver prevista correção para as concentrações de fundo de HC no ar de diluição, medem-se e registam-se os HC no ar de diluição;

iv)

Eventuais dispositivos de integração devem ser colocados a zero;

v)

Dá-se início à recolha de amostras e põem-se em funcionamento eventuais integradores de caudais;

vi)

Abre-se o caudal de C3H8 à velocidade selecionada. Se for usado um caudal de referência de C3H8, inicia-se a integração deste caudal;

vii)

Continua a libertar-se C3H8 até que a quantidade de C3H8 seja, pelo menos, suficiente para assegurar uma quantificação precisa do C3H8 de referência e do C3H8 medido;

viii)

Fecha-se a garrafa de C3H8 e continua-se com a recolha de amostras de forma a ter em conta os atrasos devidos ao transporte das amostras e à resposta do analisador;

ix)

Interrompe-se a recolha de amostras e param-se os integradores;

b)

Caso se efetue a medição com um orifício de escoamento crítico, pode utilizar-se o procedimento que se segue para a verificação com propano enquanto método alternativo ao da alínea a) do ponto 8.1.8.5.5;

i)

Para a recolha de amostras por lote de HC, devem ser ligados ao sistema de recolha de amostras meios de armazenamento limpos, tais como sacos sem ar;

ii)

Os instrumentos de medição de HC devem ser postos a funcionar de acordo com as instruções do fabricante;

iii)

Se estiver prevista correção para as concentrações de fundo de HC no ar de diluição, medem-se e registam-se os HC no ar de diluição;

iv)

Eventuais dispositivos de integração devem ser colocados a zero;

v)

Liberta-se o conteúdo da garrafa de referência de C3H8 ao caudal selecionado;

vi)

Dá-se início à recolha de amostras e põem-se em funcionamento eventuais integradores de caudais após se confirmar que a concentração de HC é estável;

vii)

Continua a libertar-se o conteúdo da garrafa até que a quantidade de C3H8 libertado seja, pelo menos, suficiente para assegurar uma quantificação precisa do C3H8 de referência e do C3H8 medido;

viii)

Interrompe-se o funcionamento de eventuais integradores;

ix)

Fecha-se a garrafa de referência de C3H8.

8.1.8.5.6.   Avaliação da verificação com propano

Deve seguir-se o seguinte procedimento pós-ensaio:

a)

Se se tiver feito uma recolha de amostras por lote as amostras devem ser analisadas logo que possível;

b)

Após a análise dos HC, corrige-se a contaminação e a concentração de fundo;

c)

Calcula-se a massa total de C3H8 com base nos dados do CVS, devendo os dados dos HC ser calculados da forma descrita nos apêndices A.7-A.8, usando a massa molar de C3H8, M C3H8, em vez da massa molar efetiva dos HC, M HC;

d)

Se for usada uma massa de referência (método gravimétrico), determina-se a massa do propano da garrafa com uma tolerância de ±0,5 % e a massa de referência do C3H8 deve ser determinada subtraindo a massa da garrafa de propano vazia à massa da garrafa de propano cheia. Se for usado um orifício de escoamento crítico (medição com um orifício de escoamento crítico), a massa do propano deve ser determinada multiplicando o caudal pelo tempo de ensaio;

e)

Subtrai-se a massa de referência do C3H8 ao valor calculado da massa. Se a diferença estiver dentro da tolerância de ±3,0 % da massa de referência, o CVS passa esta verificação.

8.1.8.5.7.   Verificação do sistema de diluição secundária das partículas

Aquando da repetição da verificação com propano para verificar o sistema de diluição secundária das partículas, utiliza-se o procedimento que se segue das alíneas a) a d) para esta verificação:

a)

O sistema de recolha de amostras de HC deve ser configurado de forma a recolher uma amostra próximo da localização do meio de armazenamento do amostrador por lotes (p. ex., um filtro de partículas). Se a pressão absoluta neste local for demasiado baixa para extrair uma amostra de HC, os HC podem ser colhidos dos gases de escape da bomba de recolha do amostrador por lotes. É necessária prudência na recolha de gases de escape da bomba de recolha porque uma eventual fuga da bomba que, noutras condições, seria aceitável a jusante de um medidor de caudais do amostrador por lotes provocará uma falsa anomalia da verificação com propano;

b)

Repete-se a verificação com propano da forma descrita no presente ponto, mas os HC devem ser colhidos no amostrador por lotes;

c)

Calcula-se a massa do C3H8, tendo em conta qualquer diluição secundária do amostrador por lotes;

d)

Subtrai-se a massa de referência do C3H8 ao valor calculado da massa. Se a diferença estiver dentro da tolerância de ±5 % da massa de referência, o amostrador por lotes passa esta verificação. Caso contrário, devem tomar-se medidas corretivas.

8.1.8.5.8.   Verificação do secador de amostras

Se for usado um sensor de humidade para a monitorização contínua do ponto de orvalho à saída do secador de amostras, esta verificação não se aplica, desde que se assegure que a humidade à saída do secador é inferior aos valores mínimos utilizados para as verificações do efeito de atenuação, da interferência e da compensação.

a)

Se for usado um secador de amostras conforme permitido no ponto 9.3.2.3.1 para remover a água da amostra de gases, verifica-se o desempenho do refrigerador após a instalação e após operações importantes de manutenção. Para secadores de membrana osmótica, o desempenho deve ser verificado após a instalação, após operações importantes de manutenção e no prazo de 35 dias antes do ensaio;

b)

A água pode inibir a capacidade de um analisador medir corretamente o componente dos gases de escape que interessa e, por conseguinte, é, por vezes, eliminada antes de os gases atingirem o analisador. Por exemplo, a água pode interferir negativamente com a resposta de um CLD aos NOx devido à atenuação por colisão e pode interferir positivamente com um analisador NDIR, ao causar uma resposta semelhante à do CO;

c)

O secador de amostras deve cumprir as especificações tal como determinado no ponto 9.3.2.3.1 para o ponto de orvalho, T dew, e a pressão absoluta, p total, a jusante do secador de membrana osmótica ou do refrigerador;

d)

Usa-se o método seguinte de verificação do secador de amostras para determinar o desempenho do secador de amostras ou usam-se as boas práticas de engenharia para desenvolver um protocolo diferente:

i)

Devem usar-se tubagens em aço inoxidável ou PTFE para fazer as necessárias ligações;

ii)

Humedece-se o N2 ou o ar purificado fazendo-o borbulhar através de água destilada num recipiente selado que humidifique o gás de forma a atingir o ponto de orvalho mais elevado das amostras estimado durante a recolha de amostras das emissões.

iii)

Introduz-se o gás humedecido a montante do secador de amostras;

iv)

Deve manter-se a temperatura do gás humedecido a jusante do recipiente pelo menos 5 °C acima do seu ponto de orvalho;

v)

Mede-se o ponto de orvalho do gás humedecido, T dew, e a pressão, p total, tão próximo quanto possível da entrada do secador de amostras, a fim de verificar que o ponto de orvalho é o mais elevado que foi estimado durante a recolha de amostras de emissões;

vi)

Mede-se o ponto de orvalho do gás humedecido, T dew, e a pressão, p total, tão próximo quanto possível da saída do secador de amostras;

vii)

O secador de amostras passa a verificação se o resultado da alínea d), subalínea vi), do presente ponto for inferior ao ponto de orvalho correspondente às especificações do secador de amostras, conforme determinado no ponto 9.3.2.3.1, mais 2 °C ou se a fração molar da alínea d), subalínea vi), for inferior às especificações correspondentes do secador de amostras mais 0,002 mol/mol ou 0,2 % vol. Note-se que, para esta verificação, o ponto de orvalho é expresso em temperatura absoluta (Kelvin).

8.1.8.6.   Calibração periódica do caudal parcial de partículas e sistemas associados de medição dos gases de escape brutos

8.1.8.6.1.   Especificações para a medição diferencial do caudal

No que diz respeito aos sistemas de diluição do caudal parcial para extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos, a exatidão do q mp do caudal da amostra reveste especial importância se a medição não for efetuada diretamente, mas determinada por medição diferencial do caudal:

Formula

(8-1)

em que:

q mp

=

caudal mássico da amostra de gases de escape que entra no sistema de diluição do caudal parcial

q mdw

=

caudal mássico do ar de diluição (em base húmida)

q mdew

=

caudal mássico dos gases de escape diluídos em base húmida

Neste caso, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exatidão de q mp seja de ±5 % quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento.

Podem ser obtidas exatidões aceitáveis para q mp através de um dos seguintes métodos:

a)

As exatidões absolutas de q mdew e q mdw são ±0,2 %, o que garante uma exatidão de q mp of £ ≤5 % com uma razão de diluição de 15. Todavia, ocorrerão erros maiores com razões de diluição mais elevadas;

b)

A calibração de q mdw relativamente a q mdew é efetuada de modo a obter as mesmas exatidões para q mp que as obtidas na alínea a). Para mais pormenores, ver ponto 8.1.8.6.2;

c)

Determina-se indiretamente a exatidão de q mp a partir da exatidão da razão de diluição, conforme determinado por um gás marcador, p. ex., o CO2. São necessárias exatidões para o q mp equivalentes às obtidas pelo método da alínea a).

d)

A exatidão absoluta de q mdew e q mdw situa-se a ±2 % da escala completa, o erro máximo da diferença entre q mdew e q mdw situa-se a ±0,2 %, e o erro de linearidade está a ±0,2 % do valor mais elevado de q mdew observado durante o ensaio.

8.1.8.6.2.   Calibração da medição diferencial do caudal

Calibra-se periodicamente o sistema de diluição do caudal parcial para extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos com um medidor de caudais exato em conformidade com normas internacionais e/ou nacionais. Calibra-se o medidor de caudais ou os aparelhos de medição de caudais de acordo com um dos seguintes procedimentos, de modo que o caudal da sonda q mp para o túnel obedeça aos requisitos de exatidão do ponto 8.1.8.6.1.

a)

O medidor de caudais para q mdw deve estar ligado em série ao medidor de caudais para q mdew, sendo a diferença entre os dois medidores calibrada em, pelo menos, 5 pontos de regulação com valores de caudal igualmente espaçados entre o valor mais baixo de q mdw utilizado durante o ensaio e o valor de q mdew utilizado durante o ensaio. O túnel de diluição pode ser posto em derivação;

b)

Liga-se em série um medidor de caudais calibrado ao medidor de caudais para q mdew e verifica-se a exatidão em relação ao valor utilizado para o ensaio. Liga-se em série o medidor de caudais calibrado ao medidor de caudais para q mdw e verifica-se a exatidão em, pelo menos, 5 pontos correspondentes a uma razão de diluição compreendida entre 3 e 15 relativamente ao valor de q mdew utilizado durante o ensaio;

c)

Desliga-se a conduta de transferência TL (ver figura 9.2) do escape e liga-se à conduta de transferência um dispositivo de medição de caudais calibrado com uma gama adequada à medição de q mp. Regula-se q mdew para o valor utilizado no ensaio e q mdw deve ser regulado sequencialmente para, pelo menos, 5 valores correspondentes a razões de diluição entre 3 e 15. Em alternativa, pode existir um percurso de calibração especial do caudal em que o túnel seja colocado em derivação, mas o caudal do ar total e de diluição através dos aparelhos de medição correspondentes é o mesmo que no ensaio real;

d)

Introduz-se um gás marcador na conduta de transferência TL. Esse gás marcador pode ser um componente dos gases de escape, como o CO2 ou o NOx. Após diluição no túnel, mede-se a quantidade do gás marcador em relação a 5 razões de diluição compreendidas entre 3 e 15. Determina-se a exatidão do caudal da amostra a partir da razão de diluição r d:

Formula

(8-2)

Devem ter-se em consideração as exatidões dos analisadores de gases para garantir a exatidão de q mp.

8.1.8.6.3.   Requisitos especiais para a medição diferencial do caudal

Recomenda-se vivamente uma verificação do caudal de carbono que utilize os gases de escape reais para detetar problemas de medição e de controlo e verificar o funcionamento correto do sistema de caudal parcial. A verificação do caudal de carbono deve ser efetuada, pelo menos, quando se instala um novo motor ou quando se muda algum elemento significativo na configuração do banco de ensaio.

Deve fazer-se funcionar o motor à carga e à velocidade de binário máximo ou em qualquer outro modo em estado estacionário que produza 5 % ou mais de CO2. O sistema de recolha de amostras do caudal parcial deve funcionar com um fator de diluição de cerca de 15 para 1.

Se for efetuada uma verificação do caudal de carbono, deve ser aplicado o procedimento indicado no anexo 4B, apêndice A.4. Calculam-se os caudais de carbono de acordo com as equações do anexo 4B, apêndice A.4. Todos os caudais de carbono devem concordar a 5 %.

8.1.8.6.3.1.   Verificação prévia ao ensaio

Duas horas antes da realização do ensaio efetua-se uma verificação prévia ao ensaio, do seguinte modo:

Verifica-se a exatidão dos medidores de caudais pelo mesmo método que o utilizado para a calibração (ver ponto 8.1.8.6.2) para, pelo menos, dois pontos, incluindo valores do caudal de q mdw que correspondam a razões de diluição compreendidas entre 5 e 15 para o valor de q mdew utilizado durante o ensaio.

Caso se possa demonstrar, através de registos do método de calibração descrito no ponto 8.1.8.6.2, que a calibração dos medidores de caudais é estável durante um período de tempo maior, a verificação prévia ao ensaio pode ser omitida.

8.1.8.6.3.2.   Determinação do tempo de transformação

As regulações do sistema para a avaliação do tempo de transformação são as mesmas que durante a medição do ensaio. Determina-se o tempo de transformação, definido na figura 3.1, através do seguinte método:

Instala-se em série com a sonda e, estreitamente ligado a esta, um medidor de caudais de referência independente e com uma gama de medição adequada ao caudal da sonda. Este medidor de caudais deve ter um tempo de transformação inferior a 100 ms para a dimensão do patamar do caudal utilizado na medição do tempo de resposta, com uma restrição do caudal suficientemente baixa para não afetar o rendimento dinâmico do sistema de diluição do caudal parcial, de acordo com as boas práticas de engenharia. Introduz-se uma mudança de patamar no caudal dos gases de escape (ou caudal de ar, se o dos gases de escape for calculado) do sistema de diluição do caudal parcial desde um valor baixo até pelo menos 90 % da escala completa. O iniciador para a variação de patamar deve ser o mesmo que o utilizado para dar início ao controlo antecipado no ensaio real. Registam-se o estímulo do patamar do caudal dos gases de escape e a resposta do medidor de caudais a uma frequência de amostragem de, pelo menos, 10 Hz.

A partir desses dados, determina-se o tempo de transformação para o sistema de diluição do caudal parcial, isto é, o tempo que decorre desde o início do estímulo do patamar até ao ponto correspondente a 50 % da resposta do medidor de caudais. Do mesmo modo, devem ser determinados os tempos de transformação do sinal de q mp (ou seja, o caudal da amostra dos gases de escape para o sistema de diluição do caudal parcial) e do sinal de q mew,i (ou seja, o caudal mássico dos gases de escape em base húmida fornecido pelo medidor de caudais dos gases de escape). Esses sinais são utilizados em verificações de regressão realizadas após cada ensaio (ver ponto 8.2.1.2).

Repete-se o cálculo, pelo menos, durante 5 estímulos de subida e de descida, procedendo-se depois ao cálculo da média dos resultados. O tempo de transformação interna (<100 ms) do medidor de caudais de referência deve ser subtraído deste valor. Se o sistema conforme ao ponto 8.2.1.2 exigir o método «antecipado», é este o valor «antecipado» do sistema de diluição do caudal parcial a aplicar de acordo com o ponto 8.2.1.2.

8.1.8.7.   Verificação da estanquidade do lado do vácuo

8.1.8.7.1.   Âmbito e frequência

Aquando da instalação inicial do sistema de recolha de amostras, após operações importantes de manutenção, como mudanças do pré-filtro, e no prazo de 8 horas antes de cada sequência do ciclo de utilização, deve verificar-se que não existem fugas significativas do lado do vácuo utilizando um dos ensaios de estanquidade descritos na presente secção. Esta verificação não é aplicável a qualquer porção do caudal total de um sistema de diluição CVS.

8.1.8.7.2.   Princípios de medição

Pode detetar-se uma fuga quer através da medição de uma pequena quantidade de caudal quando o caudal deve ser nulo, através da deteção da diluição de uma concentração conhecida de gás de regulação da sensibilidade quando atravessa o lado do vácuo de um sistema de recolha de amostras ou por medição do aumento da pressão de um sistema esvaziado.

8.1.8.7.3.   Ensaio de estanquidade a baixo caudal

Ensaia-se um sistema de recolha de amostras para verificar a estanquidade com um caudal baixo do seguinte modo:

a)

Sela-se a extremidade da sonda do sistema realizando umas das seguintes operações:

i)

Sela-se ou obtura-se a extremidade da sonda;

ii)

Desliga-se a conduta de transferência da sonda e obtura-se ou sela-se a conduta de transferência;

iii)

Fecha-se a válvula estanque entre a sonda e a conduta de transferência;

b)

Fazem-se funcionar todas as bombas de vácuo. Após estabilização, verifica-se se o caudal pelo lado do vácuo do sistema de recolha de amostras é inferior a 0,5 % do caudal durante a utilização normal do sistema. Os caudais do analisador e do sistema de derivação podem estimar-se como uma aproximação do caudal normal do sistema em utilização.

8.1.8.7.4.   Ensaio de estanquidade da diluição do gás de regulação da sensibilidade

Pode usar-se um qualquer analisador de gases para este ensaio. Se for utilizado um analisador FID para este ensaio, qualquer contaminação por HC no sistema de recolha de amostras deve ser corrigida em conformidade com o disposto nos apêndices A.7 e A.8 no tocante à determinação dos HC e dos NMHC. Evitam-se resultados enganosos utilizando apenas analisadores que tenham uma repetibilidade de 0,5 por cento ou melhor com a concentração de gás de regulação da sensibilidade utilizada para este ensaio. Realiza-se a verificação da estanquidade do lado do vácuo do seguinte modo:

a)

Prepara-se um analisador de gases tal como seria preparado para ensaios de emissões;

b)

Introduz-se gás de regulação da sensibilidade na entrada do analisador e verifica-se que a concentração de gás de regulação da sensibilidade é medida com a exatidão de medição e de repetibilidade esperada;

c)

O excesso de gás de regulação da sensibilidade deve ser encaminhado para um dos seguintes locais no sistema de recolha de amostras:

i)

A extremidade da sonda de recolha de amostras;

ii)

Desliga-se a conduta de transferência na ligação à sonda, e descarrega-se o gás de regulação da sensibilidade pela extremidade aberta da conduta de transferência;

iii)

Instala-se uma válvula de três vias em série entre a sonda e a respetiva conduta de transferência;

d)

Verifica-se que a concentração do excesso de gás de regulação da sensibilidade medida se situa dentro do intervalo de ±0,5 % da concentração do gás de regulação da sensibilidade. Um valor medido inferior ao esperado indica uma fuga, mas um valor superior ao esperado pode indicar um problema com o gás de regulação da sensibilidade ou com o analisador. Um valor medido superior ao esperado não indica uma fuga.

8.1.8.7.5.   Ensaio de estanquidade do vácuo

Para realizar este ensaio, aplica-se um vácuo ao volume do lado do vácuo do sistema de recolha de amostras e observa-se a taxa de fugas do sistema enquanto diminuição do vácuo aplicado. Para realizar este ensaio, o volume do lado do vácuo do sistema de amostras deve ser conhecido com uma aproximação de ±10 por cento do seu volume efetivo. Para este ensaio utilizam-se igualmente instrumentos de medição que cumpram as especificações dos pontos 8.1 e 9.4.

Um ensaio de estanquidade do vácuo realiza-se do seguinte modo:

a)

Sela-se a extremidade da sonda do sistema tão próximo da abertura da sonda quanto possível realizando uma das seguintes operações:

i)

Sela-se ou obtura-se a extremidade da sonda;

ii)

Desliga-se a conduta de transferência da sonda e obtura-se ou sela-se a conduta de transferência;

iii)

Fecha-se a válvula estanque entre a sonda e a conduta de transferência;

b)

Fazem-se funcionar todas as bombas de vácuo. Cria-se um vácuo que seja representativo das condições normais de funcionamento. No caso de sacos de amostras, recomenda-se que o procedimento normal de esvaziamento do saco de recolha de amostras seja repetido duas vezes, a fim de minimizar eventuais volumes aprisionados;

c)

As bombas de recolha de amostras devem ser desligadas e o sistema selado. Mede-se e regista-se a pressão absoluta do gás aprisionado e, facultativamente, a temperatura absoluta do sistema. Deve dar-se tempo suficiente para que eventuais fenómenos transitórios se dissipem e para que uma fuga a 0,5 % possa causar uma variação da pressão de pelo menos 10 vezes a resolução do transdutor de pressão. Regista-se novamente a pressão e, facultativamente, a temperatura;

d)

Calcula-se o caudal das fugas com base num valor pressuposto de zero para os volumes esvaziados dos sacos e com base em valores conhecidos para o volume do sistema de recolha de amostras, as pressões iniciais e finais, temperaturas facultativas e tempo decorrido. Deve verificar-se que o caudal da diminuição do vácuo é inferior a 0,5 % do caudal do sistema durante a utilização normal, como segue:

Formula

(8-3)

em que:

q Vleak

=

caudal da diminuição do vácuo [mol/s]

V vac

=

volume geométrico do lado do vácuo do sistema de recolha de amostras [m3]

R

=

constante molar do gás [J/(mol·K)]

p 2

=

pressão absoluta do lado do vácuo no momento t 2 [Pa]

T 2

=

temperatura absoluta do lado do vácuo no momento t 2 [K]

p 1

=

pressão absoluta do lado do vácuo no momento t 1 [Pa]

T 1

=

temperatura absoluta do lado do vácuo no momento t 1 [K]

t 2

=

tempo aquando da conclusão do ensaio de verificação da estanquidade do lado do vácuo [s]

t 1

=

tempo aquando do início do ensaio de verificação da estanquidade do lado do vácuo [s]

8.1.9.   Medições do CO e do CO2

8.1.9.1.   Verificação da interferência da H2O nos analisadores NDIR do CO2

8.1.9.1.1.   Âmbito e frequência

Se o CO2 for medido com um analisador NDIR, deve verificar-se a magnitude da interferência da H2O após a primeira instalação do analisador e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.9.1.2.   Princípios de medição

A H2O pode interferir com a resposta de um analisador NDIR ao CO2. Se o analisador NDIR usar algoritmos de compensação que utilizem medições de outros gases para efetuar a verificação desta interferência, tais medições devem ser efetuadas simultaneamente para controlar os algoritmos durante a verificação da interferência no analisador.

8.1.9.1.3.   Requisitos do sistema

A interferência da H2O num analisador NDIR de CO2 deve situar-se a (0,0 ± 0,4) mmol/mol (da concentração média esperada de CO2).

8.1.9.1.4.   Procedimento

A verificação da interferência deve realizar-se do seguinte modo:

a)

O analisador NDIR de CO2 deve ser posto a funcionar, operado, colocado a zero e calibrado como o seria antes de um ensaio de emissões;

b)

Cria-se gás de ensaio humedecido fazendo borbulhar ar de colocação a zero que satisfaça as especificações do ponto 9.5.1 através de água destilada num recipiente selado. Se a amostra não for passada através de um secador, controla-se a temperatura do recipiente para gerar um nível de H2O pelo menos tão elevado como o máximo previsto durante o ensaio. Se a amostra for passada através de um secador durante o ensaio, controla-se a temperatura do recipiente para gerar um nível de H2O pelo menos tão elevado como o determinado no ponto 9.3.2.3.1;

c)

A temperatura do gás de ensaio humedecido deve ser mantida, pelo menos, 5 °C acima do seu ponto de orvalho a jusante do recipiente;

d)

Introduz-se o gás de ensaio humedecido no sistema de recolha de amostras. O gás de ensaio humedecido pode ser introduzido a jusante de um eventual secador de amostras, caso seja utilizado um durante o ensaio;

e)

A fração molar da água, x H2O, do gás de ensaio humedecido deve ser medida tão próximo quanto possível da entrada do analisador. Por exemplo, o ponto de orvalho, T dew, e a pressão absoluta, p total, devem ser medidos para calcular x H2O;

f)

Deve recorrer-se às boas práticas de engenharia para evitar a condensação nas condutas de transferência, nos elementos de ligação ou nas válvulas desde o ponto em que a x H2O é medida até ao analisador;

g)

Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize. O tempo de estabilização inclui o tempo para purgar a conduta de transferência e o tempo de resposta do analisador.

h)

Enquanto o analisador mede a concentração da amostra, registam-se 30 s de dados. Calcula-se a média aritmética destes dados. O analisador cumpre a verificação da interferência se este valor for (0,0 ±0,4) mmol/mol.

8.1.9.2.   Verificação da interferência da H2O e do CO2 nos analisadores NDIR do CO

8.1.9.2.1.   Âmbito e frequência

Se o CO for medido com um analisador NDIR, deve verificar-se a magnitude da interferência da H2O e do CO2 após a primeira instalação do analisador e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.9.2.2.   Princípios de medição

A H2O e o CO2 podem interferir positivamente com um analisador NDIR ao causar uma resposta semelhante ao CO. Se o analisador NDIR usar algoritmos de compensação que utilizem medições de outros gases para efetuar a verificação desta interferência, tais medições devem ser efetuadas simultaneamente para controlar os algoritmos de compensação durante a verificação da interferência no analisador.

8.1.9.2.3.   Requisitos do sistema

A interferência combinada da H2O e do CO2 num analisador NDIR de CO deve situar-se no intervalo de ±2 % da concentração média esperada de CO.

8.1.9.2.4.   Procedimento

A verificação da interferência deve realizar-se do seguinte modo:

a)

O analisador NDIR de CO deve ser posto a funcionar, operado, colocado a zero e calibrado como o seria antes de um ensaio de emissões;

b)

Cria-se gás de ensaio do CO2 humedecido fazendo borbulhar ar de regulação da sensibilidade ao CO2 através de água destilada num recipiente selado. Se a amostra não for passada através de um secador, controla-se a temperatura do recipiente para gerar um nível de H2O pelo menos tão elevado como o máximo previsto durante o ensaio. Se a amostra for passada através de um secador durante o ensaio, controla-se a temperatura do recipiente para gerar um nível de H2O pelo menos tão elevado como o determinado no ponto 8.1.8.5.8. Deve utilizar-se uma concentração do gás de regulação da sensibilidade ao CO2 pelo menos tão elevada como o nível máximo previsto durante o ensaio;

c)

Introduz-se o gás de ensaio do CO2 humedecido no sistema de recolha de amostras. O gás de ensaio humedecido do CO2 pode ser introduzido a jusante de um eventual secador de amostras, caso seja utilizado um durante o ensaio;

d)

A fração molar da água, x H2O, do gás de ensaio humedecido deve ser medida tão próximo quanto possível da entrada do analisador. Por exemplo, o ponto de orvalho, T dew, e a pressão absoluta, p total, devem ser medidos para calcular x H2O;

e)

Deve recorrer-se às boas práticas de engenharia para evitar a condensação nas condutas de transferência, nos elementos de ligação ou nas válvulas desde o ponto em que a x H2O é medida até ao analisador;

f)

Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize;

g)

Enquanto o analisador mede a concentração da amostra, registam-se as medições durante 30 s e calcula-se a média aritmética dos dados obtidos;

h)

O analisador cumpre a verificação da interferência se o valor da alínea g) do presente ponto respeitar a tolerância prevista no ponto 8.1.9.2.3;

i)

Os procedimentos de verificação da interferência do CO2 e da H2O também podem ser executados separadamente. Se os níveis de CO2 e de H2O utilizados forem superiores aos níveis máximos previstos durante o ensaio, cada valor de interferência observado deve ser reduzido proporcionalmente multiplicando a interferência observada pela razão entre o valor máximo da concentração prevista e o valor real utilizado durante este procedimento. Podem ser executados procedimentos de interferência separados de concentrações de H2O (até um teor de 0,025 mol/mol de H2O) que sejam inferiores aos níveis máximos previstos durante o ensaio, mas o valor da interferência da H2O observado deve ser corrigido em alta, mediante a multiplicação da interferência observada pela razão entre o valor da concentração de H2O máxima prevista e o valor real utilizado durante este procedimento. A soma destes dois valores de interferência assim corrigidos deve respeitar a tolerância prevista no ponto 8.1.9.2.3.

8.1.10.   Medições dos hidrocarbonetos

8.1.10.1.   Otimização e verificação do FID

8.1.10.1.1.   Âmbito e frequência

Em todos os analisadores FID, o FID deve ser calibrado aquando da instalação inicial. A calibração deve ser repetida, na medida do necessário, de acordo com as boas práticas de engenharia. Devem seguir-se os seguintes passos no caso de um FID que mede os HC:

a)

Otimiza-se a resposta do FID a vários hidrocarbonetos após a instalação inicial do analisador e após qualquer operação importante de manutenção. A resposta do FID ao propileno e ao tolueno deve estar compreendida entre 0,9 e 1,1 em relação ao propano;

b)

Determina-se o fator de resposta de um FID ao metano (CH4) após a instalação inicial do analisador e após qualquer operação importante de manutenção tal como se descreve no ponto 8.1.10.1.4 a seguir;

c)

A resposta ao metano (CH4) deve ser verificada no prazo de 185 dias antes do ensaio.

8.1.10.1.2.   Calibração

Devem usar-se boas práticas de engenharia para desenvolver um procedimento de calibração, nomeadamente um procedimento baseado nas instruções do fabricante do analisador FID e na frequência recomendada para a calibração do FID. Um FID para medir os HC deve ser calibrado utilizando gases de calibração do C3H8 que cumpram as especificações do ponto 9.5.1. Um FID para medir o CH4 deve ser calibrado utilizando gases de calibração do CH4 que cumpram as especificações do ponto 9.5.1. Independentemente da composição do gás de calibração, deve ser calibrado numa base de carbono 1 (C1).

8.1.10.1.3.   Otimização da resposta do FID aos HC

Este procedimento é aplicável exclusivamente aos analisadores FID que medem os HC.

a)

Usam-se os requisitos do fabricante do instrumento e as boas práticas de engenharia para o arranque inicial do instrumento e a regulação operacional de base recorrendo ao combustível do FID e a ar de colocação a zero. Os FID aquecidos devem encontrar-se dentro das gamas de temperatura previstas para o seu funcionamento. A resposta do FID deve ser otimizada para cumprir o requisito dos fatores de resposta aos hidrocarbonetos e a verificação da interferência do oxigénio em conformidade com a alínea a) do ponto 8.1.10.1.1 e o ponto 8.1.10.2 na gama do analisador mais corrente prevista durante o ensaio das emissões. Pode usar-se uma gama mais alta do analisador em conformidade com a recomendação do fabricante e as boas práticas de engenharia para otimizar o FID com precisão se a gama comum do analisador for inferior à gama mínima para a otimização especificada pelo fabricante do instrumento.

b)

Os FID aquecidos devem encontrar-se dentro das gamas de temperatura previstas para o seu funcionamento. A resposta do FID deve ser otimizada na gama do analisador mais corrente prevista durante o ensaio das emissões. Com os caudais de combustível e de ar regulados de acordo com as recomendações do fabricante, introduz-se no analisador um gás de regulação da sensibilidade.

c)

Seguem-se os passos seguintes de i) a iv) ou o procedimento recomendado pelo fabricante do instrumento para a otimização. Os procedimentos descritos no documento SAE n.o 770141 podem usar-se facultativamente para a otimização.

i)

Determina-se a resposta a um dado caudal de combustível a partir da diferença entre a resposta com um gás de regulação da sensibilidade e a resposta com um gás de colocação a zero;

ii)

O caudal de combustível deve ser aumentado e reduzido progressivamente em relação à especificação do fabricante. Registam-se as respostas com o gás de regulação da sensibilidade e o gás de colocação a zero a esses caudais de combustíveis;

iii)

Traça-se a curva da diferença entre as duas respostas e ajusta-se o caudal de combustível em função da parte rica da curva. Esta é a regulação inicial do caudal, que poderá necessitar de uma maior otimização consoante os resultados dos fatores de resposta aos hidrocarbonetos e da verificação da interferência do oxigénio de acordo com os pontos 8.1.10.1.1 e 8.1.10.2;

iv)

Se a interferência do oxigénio ou os fatores de resposta aos hidrocarbonetos não satisfizerem as especificações a seguir indicadas, o caudal de ar será progressivamente aumentado e reduzido relativamente às especificações do fabricante e os pontos 8.1.10.1.1 e 8.1.10.2 devem ser repetidos para cada caudal;

d)

Determinam-se os caudais e/ou pressões ótimos para o combustível do FID e o ar do queimador, recolhendo-se amostras e efetuando o registo para efeitos de referência futura.

8.1.10.1.4.   Determinação do fator de resposta ao CH4 do FID dos HC

Este procedimento é aplicável exclusivamente aos analisadores FID que medem os HC. Uma vez que os analisadores FID têm geralmente uma reação diferente ao CH4 e ao C3H8, cada fator de resposta ao CH4 do analisador FID dos THC, determina-se RF CH4[THC-FID] após a otimização do FID. Usa-se o RF CH4[THC-FID] mais recente, medido em conformidade com o presente ponto, para os cálculos da determinação dos hidrocarbonetos descritos no anexo 4B, apêndice A.7 (abordagem molar) ou no anexo 4B, apêndice A.8 (abordagem mássica), a fim de compensar a resposta ao CH4. Determina-se RF CH4[THC-FID] do modo seguinte, notando-se que RF CH4[THC-FID] não deve ser determinado para os FID objeto de calibração e regulação da sensibilidade com recurso ao CH4 com um separador de hidrocarbonetos não metânicos:

a)

Seleciona-se uma concentração gás de regulação da sensibilidade ao C3H8 para regular a sensibilidade do analisador antes dos ensaios das emissões. Apenas devem ser selecionados gases de regulação da sensibilidade que cumpram as especificações do ponto 9.5.1, registando-se a concentração de C3H8;

b)

Seleciona-se um gás de regulação da sensibilidade ao CH4 que cumpra as especificações do ponto 9.5.1, registando-se a concentração de CH4;

c)

O analisador FID deve ser posto a funcionar de acordo com as instruções do fabricante;

d)

Confirma-se que o analisador FID foi calibrado utilizando C3H8. A calibração deve ser efetuada numa base de carbono 1 (C1).

e)

O FID deve ser colocado a zero com o gás de colocação a zero utilizado para os ensaios das emissões;

f)

Calibra-se o FID com o gás de regulação da sensibilidade ao C3H8 selecionado.

g)

O gás de regulação da sensibilidade ao CH4 que tenha sido selecionado em aplicação da alínea b) do presente ponto deve ser introduzido na entrada das amostras do analisador FID;

h)

Estabiliza-se a resposta do analisador. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar o analisador e o respetivo tempo de resposta.

i)

Enquanto o analisador mede a concentração de CH4, registam-se 30 s de dados e calcula-se a média aritmética destes valores;

j)

A concentração média medida deve ser dividida pela concentração registada do gás de regulação da sensibilidade ao CH4 . O resultado é o fator de resposta do analisador FID ao CH4, RF CH4[THC-FID].

8.1.10.1.5.   Verificação da resposta do FID dos HC ao metano (CH4)

Este procedimento é aplicável exclusivamente aos analisadores FID que medem os HC. Se o valor de RF CH4[THC-FID] previsto no ponto 8.1.10.1.4 estiver dentro da tolerância de ±5,0 % do seu valor mais recente determinado previamente, o FID dos HC passa na verificação da resposta ao metano.

a)

Verifica-se, em primeiro lugar, que os valores das pressões e/ou dos caudais do combustível e do ar do queimador do FID ou da amostra estão dentro da tolerância de ±0,5 % dos seus mais recentes valores registados previamente, tal como descrito no ponto 8.1.10.1.3 anterior. Se estes caudais tiverem de ser ajustados, determina-se um novo RF CH4[THC-FID] conforme descrito no ponto 8.1.10.1.4 anterior. Verifica-se se o valor determinado para RF CH4[THC-FID] se encontra dentro dos limites de tolerância especificados no presente ponto 8.1.10.1.5;

b)

Se RF CH4[THC-FID] não estiver dentro do limites de tolerância especificados no presente ponto 8.1.10.1.5, a resposta do FID deve ser reotimizada como descrito no ponto 8.1.10.1.3 anterior;

c)

Determina-se um novo RF CH4[THC-FID] conforme descrito no ponto 8.1.10.1.4 anterior. Usa-se o novo valor de RF CH4[THC-FID] nos cálculos para a determinação dos hidrocarbonetos, tal como descrito no anexo 4B, apêndice A.7 (abordagem molar) ou no anexo 4B, apêndice A.8 (abordagem mássica).

8.1.10.2.   Verificação não estequiométrica da interferência do O2 na medição dos gases de escape brutos com o FID

8.1.10.2.1.   Âmbito e frequência

Se forem utilizados analisadores FID para as medições dos gases de escape brutos, verifica-se a magnitude da interferência do O2 na resposta do FID após a primeira instalação e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.10.2.2.   Princípios de medição

As alterações da concentração de O2 nos gases de escape brutos podem afetar a resposta do FID ao alterar a temperatura da chama do FID. Os caudais do ar do queimador e do combustível do FID e das amostras devem ser otimizados para cumprir esta verificação. Verifica-se o desempenho do FID aplicando os algoritmos de compensação para as interferências do O2 no FID que ocorrem durante um ensaio de emissões.

8.1.10.2.3.   Requisitos do sistema

Qualquer analisador FID utilizado durante o ensaio deve satisfazer a verificação da interferência do O2 no FID de acordo com o procedimento previsto no presente ponto.

8.1.10.2.4.   Procedimento

A interferência do O2 no FID determina-se como segue, sendo de assinalar que pode usar-se um ou mais misturadores-doseadores para criar concentrações gasosas de referência necessárias para efetuar esta verificação:

a)

Selecionam-se três gases de regulação da sensibilidade de referência que cumpram as especificações previstas no ponto 9.5.1 e contenham uma concentração de C3H8 utilizada para a regulação da sensibilidade dos analisadores antes do ensaio das emissões. Só os gases de regulação da sensibilidade de referência do CH4 que cumpram as especificações constantes do ponto 9.5.1 podem ser utilizados nos FID calibrados com o CH4 com um separador de hidrocarbonetos não metânicos. As três concentrações de gases deve ser selecionadas de modo que as concentrações de O2 e N2 representem as concentrações mínima, máxima e intermédia de O2 previstas durante o ensaio. A exigência de utilização de uma concentração média dos níveis de O2 pode ser retirada se o FID for calibrado com gás de regulação da sensibilidade com a concentração de oxigénio média prevista;

b)

Confirma-se que o analisador FID cumpre todas as especificações do ponto 8.1.10.1;

c)

O analisador FID deve ser posto a funcionar e operado como o seria antes de um ensaio de emissões. Independentemente da fonte do ar para o queimador do FID durante o ensaio, utiliza-se ar de colocação a zero como fonte do ar para o queimador do FID nesta verificação;

d)

Coloca-se o analisador a zero;

e)

Regula-se a sensibilidade do analisador com um gás de regulação da sensibilidade utilizado durante os ensaios das emissões;

f)

A resposta ao zero deve ser verificada com um gás de colocação a zero utilizado durante os ensaios das emissões. Prossegue-se para a etapa seguinte se a resposta média ao zero de 30 s de dados recolhidos se situar dentro da tolerância de ±0,5 % do valor de referência da regulação da sensibilidade utilizado na alínea e) do presente ponto; caso contrário, recomeça-se o procedimento a partir da alínea d) do presente ponto;

g)

A resposta do analisador deve ser verificada recorrendo a um gás de regulação da sensibilidade com a concentração mínima de O2 prevista durante os ensaios; Regista-se a resposta média de 30 s de dados recolhidos estabilizados como x O2minHC;

h)

A resposta do analisador FID ao zero deve ser verificada com o gás de colocação a zero utilizado durante os ensaios das emissões. Prossegue-se para a etapa seguinte se a resposta média ao zero de 30 s de dados recolhidos estabilizados se situar dentro da tolerância de ±0,5 % do valor de referência da regulação da sensibilidade utilizado na alínea e) do presente ponto; caso contrário, recomeça-se o procedimento a partir da alínea d) do presente ponto;

i)

A resposta do analisador deve ser verificada recorrendo a um gás de regulação da sensibilidade com a concentração média de O2 prevista durante os ensaios. Regista-se a resposta média de 30 s de dados recolhidos estabilizados como x O2avgHC;

j)

A resposta do analisador FID ao zero deve ser verificada com o gás de colocação a zero utilizado durante os ensaios das emissões. Prossegue-se para a etapa seguinte se a resposta média ao zero de 30 s de dados recolhidos estabilizados se situar dentro da tolerância de ±0,5 % do valor de referência da regulação da sensibilidade utilizado na alínea e) do presente ponto; caso contrário, recomeça-se o procedimento a partir da alínea d) do presente ponto;

k)

A resposta do analisador deve ser verificada recorrendo a um gás de regulação da sensibilidade com a concentração máxima de O2 prevista durante os ensaios. Regista-se a resposta média de 30 s de dados recolhidos estabilizados como x O2maxHC;

l)

A resposta do analisador FID ao zero deve ser verificada com o gás de colocação a zero utilizado durante os ensaios das emissões. Prossegue-se para a etapa seguinte se a resposta média ao zero de 30 s de dados recolhidos estabilizados se situar dentro da tolerância de ±0,5 % do valor de referência da regulação da sensibilidade utilizado na alínea e) do presente ponto; caso contrário, recomeça-se o procedimento a partir da alínea d) do presente ponto;

m)

Calcula-se a diferença percentual entre x O2maxHC e a concentração do seu gás de referência. Calcula-se a diferença percentual entre x O2avgHC e a concentração do seu gás de referência. Calcula-se a diferença percentual entre x O2minHC e a concentração do seu gás de referência. Determina-se a diferença percentual máxima das três. Temos assim a interferência do O2;

n)

Se a interferência do O2 se situar dentro da tolerância de ±3 %, o FID passa a verificação da interferência do O2; caso contrário, é necessário efetuar uma das seguintes ações para eliminar a deficiência:

i)

Repete-se a verificação para determinar se foi cometido algum um erro durante o procedimento;

ii)

Selecionam-se gases de colocação a zero e de regulação da sensibilidade para os ensaios das emissões com concentrações mais ou menos elevadas de O2 e repete-se a verificação;

iii)

Regulam-se os caudais do ar do queimador e do combustível do FID e das amostras. Note-se que, se estes caudais forem regulados num FID para os THC com vista a cumprir a verificação da interferência do O2, o RF CH4 deve ser reinicializado para a verificação seguinte do RF CH4. Repete-se a verificação da interferência do O2 após a regulação e determina-se o RF CH4;

iv)

O FID deve ser reparado ou substituído e a verificação da interferência do O2 repetida.

8.1.10.3.   Frações de penetração do separador de hidrocarbonetos não metânicos

8.1.10.3.1.   Âmbito e frequência

Se for utilizado um analisador FID e um separador de hidrocarbonetos não metânicos (NMC) para medir o metano (CH4), devem determinar-se as eficiências de conversão do separador de hidrocarbonetos não metânicos para o metano, ECH4, etano e E C2H6. Tal como descrito no presente ponto, estas eficiências de conversão podem ser determinadas como uma combinação das eficiências de conversão do NMC e dos fatores de resposta do analisador FID, consoante a configuração específica do NMC e do analisador FID.

Efetua-se esta verificação após a instalação do separador de hidrocarbonetos não metânicos. Repete-se esta verificação no prazo de 185 dias a contar dos ensaios, a fim de verificar se a atividade catalítica do separador não se deteriorou.

8.1.10.3.2.   Princípios de medição

Um separador de hidrocarbonetos não metânicos é um catalisador aquecido que elimina os hidrocarbonetos não metânicos da corrente dos gases de escape antes de o analisador FID medir a concentração dos hidrocarbonetos restantes. Um separador ideal de hidrocarbonetos não metânicos teria uma eficiência de conversão do metano, E CH4 [-], de 0 (isto é, uma fração de penetração do metano, PF CH4, de 1,000, e a eficiência de conversão de todos os outros hidrocarbonetos seria 1,000, representada por uma eficiência de conversão do etano, E C2H6 [-], de 1 (ou seja, uma fração de penetração do etano, PF C2H6 [-], de 0). Os cálculos das emissões no anexo 4B, apêndice A.7, ou anexo 4B, apêndice A.8, utilizam os valores medidos da eficiência de conversão E CH4 e E C2H6 em conformidade com o presente ponto para ter em conta um desempenho do NMC inferior ao ideal.

8.1.10.3.3.   Requisitos do sistema

As eficiências de conversão do NMC não estão limitadas a uma determinada gama. Recomenda-se, no entanto, que se otimize um separador de hidrocarbonetos não metânicos regulando a sua temperatura de modo a atingir ECH 4 < 0,15 e E C2H6 > 0,98 (PF CH4 > 0,85 e PF C2H6 < 0,02), conforme previsto no ponto 8.1.10.3.4, consoante for aplicável. Se a regulação da temperatura do NMC não resultar no atingimento destas especificações, recomenda-se a substituição do material catalisador. Usam-se os valores de conversão determinados mais recentemente em aplicação da presente secção para calcular as emissões de HC em conformidade com os apêndices A.7-A.8, consoante for aplicável.

8.1.10.3.4.   Procedimento

Recomenda-se um dos procedimentos especificados nos pontos 8.1.10.3.4.1, 8.1.10.3.4.2 e 8.1.10.3.4.3. Pode usar-se um método alternativo recomendado pelo fabricante do instrumento.

8.1.10.3.4.1.   Procedimento para um FID calibrado com o NMC

Se um FID for sempre calibrado para medir o CH4 com o o NMC, deve ser calibrado com o NMC utilizando um gás de regulação da sensibilidade para o CH4, devendo o produto do fator de resposta desse FID ao CH4 pela fração de penetração do CH4, RFPF CH4[NMC-FID] ser igual a 1,0 (ou seja, a eficiência E CH4 [-] é fixada em 0) para todos os cálculos das emissões, e a combinação do fator de resposta e da fração de penetração do etano (C2H6), RFPF C2H6[NMC-FID] (e a eficiência E C2H6 [-]) determinam-se do seguinte modo:

a)

Seleciona-se uma mistura de gases CH4 e uma mistura de gases de análise do C2H6 que cumpram as especificações do ponto 9.5.1. Seleciona-se uma concentração de CH4 para regular a sensibilidade o FID durante o ensaio das emissões e uma concentração de C2H6 que seja característica da concentração máxima prevista para a norma dos NMHC ou igual ao valor de regulação da sensibilidade do analisador de THC;

b)

O separador de hidrocarbonetos não metânicos deve ser posto a funcionar, operado e otimizado de acordo com as instruções do seu fabricante, incluindo no que se refere a qualquer otimização da temperatura;

c)

Confirma-se que o analisador FID cumpre todas as especificações do ponto 8.1.10.1;

d)

O analisador FID deve ser posto a funcionar de acordo com as instruções do fabricante;

e)

Usa-se gás de regulação da sensibilidade ao CH4 para calibrar o FID com o separador. A sensibilidade do FID deve ser regulada numa base C1. Por exemplo, se o gás de regulação da sensibilidade tiver um valor de referência de 100 μmol/mol para o CH4, a resposta correta do FID a esse gás de regulação da sensibilidade é 100 μmol/mol, porque existe um átomo de carbono por molécula de CH4;

f)

Introduz-se a mistura de gases de análise do C2H6 a montante do separador de hidrocarbonetos não metânicos;

g)

Estabiliza-se a resposta do analisador. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar o separador de hidrocarbonetos não metânicos e a resposta do analisador;

h)

Enquanto o analisador mede uma concentração estável, registam-se 30 s de dados e calcula-se a média aritmética dos valores destes pontos de dados;

i)

Divide-se a média pelo valor de referência de C2H6, convertida para uma base C1. O resultado é a combinação do fator de resposta e da fração de penetração ao C2H6 RFPF C2H6[NMC-FID], equivalente a (1 - E C2H6 [-]). Esta combinação de fator de resposta e fração de penetração e o produto do fator de resposta ao CH4 pela fração de penetração do CH4, RFPF CH4[NMC-FID], ao qual é dado o valor de 1,0 nos cálculos das emissões devem ser utilizados em conformidade com os apêndices A.7 ou A.8, consoante o caso.

8.1.10.3.4.2.   Procedimento para um FID calibrado com propano contornando o NMC

Se for usado um FID com um NMC calibrado com propano, C3H8, contornando o NMC, determinam-se as frações de penetração PF C2H6[NMC-FID] e PF CH4[NMC-FID] do seguinte modo:

a)

Seleciona-se uma mistura de gases CH4 e uma mistura de gases de análise do C2H6 que cumpram as especificações do ponto 9.5.1, sendo a concentração de CH4 característica da concentração máxima prevista para a norma de hidrocarbonetos e a concentração de C2H6 característica da concentração máxima de THC prevista para a norma de hidrocarbonetos ou igual ao valor de regulação da sensibilidade do analisador de THC;

b)

O separador de hidrocarbonetos não metânicos deve ser posto a funcionar e operado de acordo com as instruções do seu fabricante, incluindo no que se refere a qualquer otimização da temperatura;

c)

Confirma-se que o analisador FID cumpre todas as especificações do ponto 8.1.10.1;

d)

O analisador FID deve ser posto a funcionar de acordo com as instruções do fabricante;

e)

O FID deve ser colocado a zero e calibrado como o seria durante os ensaios de emissões. Calibra-se o FID contornando o separador e usando gás de regulação da sensibilidade ao C3H8 para calibrar o FID. Regula-se a sensibilidade do FID numa base C1;

f)

Introduz-se a mistura de gases de análise do C2H6 a montante do separador de hidrocarbonetos não metânicos no mesmo ponto em que foi introduzido gás de colocação a zero;

g)

Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar o separador de hidrocarbonetos não metânicos e a resposta do analisador.

h)

Enquanto o analisador mede uma concentração estável, registam-se 30 s de dados e calcula-se a média aritmética dos valores destes pontos de dados;

i)

Desvia-se a trajetória do caudal para contornar o separador de hidrocarbonetos não metânicos, introduz-se a mistura de gases de análise do C2H6 na derivação, e repetem-se os passos descritos nas alíneas g) a h) anteriores;

j)

Divide-se a concentração média de C2H6 medida através do separador de hidrocarbonetos não metânicos pela concentração média medida após o contorno do separador de hidrocarbonetos não metânicos. O resultado é a fração de penetração de C2H6, PF C2H6[NMC-FID], que é equivalente a (1- E C2H6 [-]). Utiliza-se esta fração de penetração em conformidade com os apêndices A.7 ou A.8, consoante o caso;

k)

Repetem-se os passos das alíneas f) a j) anteriores, mas com a mistura de gases de análise do CH4 em vez dos do C2H6. O resultado é a fração de penetração do CH4, PF CH4[NMC-FID] (equivalente a (1- E CH4 [-])). Utiliza-se esta fração de penetração em conformidade com os apêndices A.7 ou A.8, consoante o caso.

8.1.10.3.4.3.   Procedimento para um FID calibrado com metano contornando o NMC

Se for usado um FID com um NMC calibrado com metano, CH4, contornando o NMC, determina-se a combinação do seu fator de resposta ao etano (C2H6) e da sua fração de penetração, RFPF C2H6[NMC-FID], bem como a sua fração de penetração ao CH4, PF CH4[NMC-FID], do seguinte modo:

a)

Seleciona-se misturas de gases de análise para o CH4e o C2H6 que cumpram as especificações do ponto 9.5.1, sendo a concentração de CH4 característica da concentração máxima prevista para a norma de hidrocarbonetos e a concentração de C2H6 característica da concentração máxima de THC prevista para a norma de hidrocarbonetos ou o valor de regulação da sensibilidade do analisador de THC;

b)

O separador de hidrocarbonetos não metânicos deve ser posto a funcionar e operado de acordo com as instruções do seu fabricante, incluindo no que se refere a qualquer otimização da temperatura;

c)

Confirma-se que o analisador FID cumpre todas as especificações do ponto 8.1.10.1;

d)

O analisador FID deve ser posto a funcionar e operado de acordo com as instruções do fabricante;

e)

O analisador FID deve ser colocado a zero e calibrado como o seria durante os ensaios de emissões. O FID deve ser calibrado com gás de regulação da sensibilidade ao CH4 contornando o separador. Note-se que o FID deve ser calibrado numa base C1. Por exemplo, se o gás de regulação da sensibilidade tiver um valor de referência de 100 μmol/mol para o metano, a resposta correta do FID a esse gás de regulação da sensibilidade é 100 μmol/mol, porque existe um átomo de carbono por molécula de CH4;

f)

Introduz-se a mistura de gases de análise do C2H6 a montante do separador de hidrocarbonetos não metânicos no mesmo ponto em foi introduzido gás de colocação a zero;

g)

Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar o separador de hidrocarbonetos não metânicos e a resposta do analisador.

h)

Registam-se 30 segundos de dados recolhidos enquanto o analisador mede uma concentração estável. Calcula-se a média aritmética destes pontos de dados.

i)

Desvia-se a trajetória do caudal para contornar o separador de hidrocarbonetos não metânicos, introduz-se a mistura de gases de análise C2H6 na derivação e repetem-se os passos descritos nas alíneas g) e h) anteriores;

j)

Divide-se a concentração média de C2H6 medida através do separador de hidrocarbonetos não metânicos pela concentração média medida após o contorno do separador de hidrocarbonetos não metânicos. O resultado é a combinação do fator de resposta e da fração de penetração ao C2H6, RFPF C2H6[NMC-FID]. Utiliza-se esta combinação do fator de resposta e da fração de penetração em conformidade com os apêndices A.7 e A.8, consoante o caso;

k)

Repetem-se os passos das alíneas f) a j) anteriores, mas com a mistura de gases de análise do CH4 em vez dos do C2H6. O resultado é a fração de penetração ao CH4, PF CH4[NMC-FID]. Utiliza-se esta fração de penetração em conformidade com os apêndices A.7 ou A.8, consoante o caso.

8.1.11.   Medições dos NOx

8.1.11.1.   Verificação do efeito de atenuação do CO2 e da H2O no CLD

8.1.11.1.1.   Âmbito e frequência

Se os NOx forem medidos com um analisador CLD, deve verificar-se a magnitude da atenuação da H2O e do CO2 após a primeira instalação do analisador CLD e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.1.2.   Princípios de medição

A H2O e o CO2 podem interferir negativamente com a resposta de um CLD aos NOx devido à atenuação por colisão, a qual inibe a reação quimioluminescente que o CLD usa para detetar os NOx. Este procedimento e os cálculos previstos no ponto 8.1.11.2.3 determinam o efeito de atenuação e adaptam oos resultados da atenuação à fração molar máxima da H2O e à concentração máxima de CO2 previstas durante os ensaios das emissões. Se o analisador CLD usar algoritmos de compensação do efeito de atenuação que utilizem instrumentos de medição da H2O e/ou do CO2, avalia-se o efeito de atenuação com estes instrumentos em funcionamento e aplicando os algoritmos de compensação.

8.1.11.1.3.   Requisitos do sistema

Numa medição em gases diluídos, um analisador CLD não deve exceder um efeito de atenuação combinado da H2O e do CO2 de ±2 %. Numa medição em gases brutos, um analisador CLD não deve exceder um efeito de atenuação combinado da H2O e do CO2 de ±2 %. O coeficiente de atenuação combinado é a soma do efeito de atenuação do CO2, determinado conforme descrito no ponto 8.1.11.1.4, e do efeito de atenuação da H2O, tal como determinado no ponto 8.1.11.1.5. Caso estes requisitos não estejam cumpridos, corrige-se o problema mediante reparação ou substituição do analisador. Antes da realização dos ensaios das emissões, deve verificar-se se as medidas corretivas restabeleceram o funcionamento correto do analisador.

8.1.11.1.4.   Procedimento para a verificação do efeito de atenuação do CO2

Pode usar-se o método seguinte ou o método previsto pelo fabricante do instrumento para determinar o efeito de atenuação do CO2 com recurso a um misturador-doseador que mistura gases binários de regulação da sensibilidade com gases com gás de colocação a zero enquanto gás diluente e cumpre as especificações do ponto 9.4.5.6, ou então usar as boas práticas de engenharia para desenvolver um protocolo diferente:

a)

Devem usar-se tubagens em aço inoxidável ou PTFE para fazer as necessárias ligações;

b)

Configura-se o misturador-doseador de forma a que sejam misturadas entre si quantidades praticamente iguais de gás de regulação da sensibilidade e de gás diluente;

c)

Se o analisador CLD tiver um modo de funcionamento em que deteta apenas o NO, e não o total de NOx, usa-se o analisador CLD apenas no modo de funcionamento NO;

d)

Usa-se um gás de regulação da sensibilidade ao CO2 que cumpra as especificações do ponto 9.5.1 e uma concentração que seja aproximadamente o dobro da concentração máxima de CO2 prevista durante os ensaios das emissões;

e)

Usa-se um gás de regulação da sensibilidade ao NO que cumpra as especificações do ponto 9.5.1 e uma concentração que seja aproximadamente o dobro da concentração máxima de NO prevista durante os ensaios das emissões; Pode usar-se uma concentração maior em conformidade com a recomendação do fabricante do instrumento e as boas práticas de engenharia para obter uma verificação exata se a concentração de NO prevista for inferior à gama mínima para a verificação especificada pelo fabricante do instrumento;

f)

O analisador CLD deve ser colocado a zero e calibrado. Calibra-se o analisador CLD com um gás de regulação da sensibilidade ao NO tal como descrito na alínea e) do presente ponto através do misturador-doseador. Liga-se o gás de regulação da sensibilidade do NO ao orifício de regulação da sensibilidade do misturador-doseador; liga-se o gás de colocação a zero ao orifício do diluente do misturador-doseador; deve usar-se o mesmo valor nominal da razão de mistura selecionado na alínea b) do presente ponto; e usa-se a concentração de saída de NO do misturador-doseador para regular a sensibilidade do analisador CLD. Aplicam-se correções às propriedades dos gases conforme for necessário para garantir uma separação exata dos gases;

g)

Liga-se o gás de regulação da sensibilidade ao CO2 ao orifício de regulação da sensibilidade do misturador-doseador;

h)

Liga-se o gás de regulação da sensibilidade ao NO ao orifício dos gases diluentes do misturador-doseador;

i)

Estabiliza-se o caudal do misturador-doseador com os caudais de NO e CO2 a circularem pelo aparelho. Determina-se a concentração de CO2 à saída do misturador-doseador aplicando correções às propriedades dos gases conforme for necessário para garantir uma separação exata dos gases. Regista-se esta concentração, x CO2act, a qual deve ser utilizada nos cálculos de verificação do efeito de atenuação do ponto 8.1.11.2.3. Em alternativa à utilização de um misturador-doseador, pode usar-se outro dispositivo simples de mistura de gases. Neste caso utiliza-se um analisador para determinar a concentração de CO2. Se se utilizar um NDIR em conjunto com um dispositivo simples de mistura de gases, aquele deve cumprir os requisitos do presente ponto e deve ser calibrado com o gás de regulação da sensibilidade ao CO2 previsto na alínea d) anterior. Antes verifica-se a linearidade do analisador NDIR em toda a gama até ao dobro da concentração máxima de CO2 prevista durante os ensaios.

j)

Mede-se a concentração de NO a jusante do misturador-doseador com o analisador CLD. Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar a conduta de transferência e o tempo de resposta do analisador. Enquanto o analisador mede a concentração da amostra, registam-se as medições do analisador durante 30 s e calcula-se a média aritmética dos dados obtidos, x NOmeas. Regista-se x NOmeas, que será usada nos cálculos de verificação do efeito da atenuação previstos no ponto 8.1.11.2.3;

k)

Calcula-se a concentração efetiva de NO, x NOact, à saída do misturador-doseador, com base nas concentrações do gás de regulação da sensibilidade, e x CO2act de acordo com a equação (8-5). O valor calculado é utilizado nos cálculos da equação (8-4) para a verificação do efeito de atenuação;

l)

Usam-se os valores registados em conformidade com os pontos 8.1.11.1.4 e 8.1.11.1.5 do presente ponto para calcular o efeito de atenuação conforme descrito no ponto 8.1.11.2.3.

8.1.11.1.5.   Procedimento para a verificação do efeito de atenuação da H2O

Pode usar-se o método seguinte ou o método prescrito pelo fabricante do instrumento para determinar o efeito de atenuação da H2O ou ainda recorrer às boas práticas de engenharia para desenvolver um protocolo diferente:

a)

Devem usar-se tubagens em aço inoxidável ou PTFE para fazer as necessárias ligações;

b)

Se o analisador CLD tiver um modo de funcionamento em que deteta apenas o NO, e não o total de NOx, usa-se o analisador CLD apenas no modo de funcionamento NO;

c)

Usa-se um gás de regulação da sensibilidade ao NO que cumpra as especificações do ponto 9.5.1 e uma concentração que seja aproximadamente o dobro da concentração máxima prevista durante os ensaios das emissões; Pode usar-se uma concentração maior em conformidade com a recomendação do fabricante do instrumento e as boas práticas de engenharia para obter uma verificação exata se a concentração de NO prevista for inferior à gama mínima para a verificação especificada pelo fabricante do instrumento;

d)

O analisador CLD deve ser colocado a zero e calibrado. Calibra-se o analisador CLD com o gás de regulação da sensibilidade ao NO previsto na alínea c) do presente ponto, regista-se a concentração do gás de regulação da sensibilidade, x NOdry, que é usada nos cálculos de verificação do efeito de atenuação do previstos no ponto 8.1.11.2.3;

e)

Humedece-se o gás de regulação da sensibilidade ao NO fazendo-o borbulhar através de água destilada num recipiente selado. Se a amostra do gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido não passar através de um secador de amostras para este ensaio de verificação, controla-se a temperatura do recipiente para gerar um nível de H2O aproximadamente igual à fração molar máxima da H2O prevista durante os ensaios das emissões. Se a amostra do gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido não for passada através de um secador de amostras, os cálculos de verificação do efeito de atenuação previstos no ponto 8.1.11.2.3 adaptam o efeito de atenuação da H2O à fração molar máxima da H2O prevista durante os ensaios das emissões. Se a amostra de gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido passar através de um secador durante o ensaio de verificação, controla-se a temperatura do recipiente para gerar um nível de H2O pelo menos tão elevado como o determinado no ponto 9.3.2.3.1. Neste caso, os cálculos da verificação do efeito de atenuação previstos no ponto 8.1.11.2.3 não são adaptados ao efeito de atenuação da H2O medido;

f)

Introduz-se o gás de ensaio do NO humedecido no sistema de recolha de amostras. Pode ser introduzido a montante ou a jusante de um secador de amostras utilizado durante o ensaio das emissões. Dependendo do ponto de introdução, seleciona-se o respetivo método de cálculo da alínea e). Note-se que o secador de amostras deve passar a verificação prevista no ponto 8.1.8.5.8,

g)

Mede-se a fração molecular da H2O no gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido. Se for utilizado um secador de amostras, mede-se a fração molecular da H2O no gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido a jusante do secador de amostras, x H2Omeas. Recomenda-se que se meça x H2Omeas tão próximo quanto possível da entrada do analisador CLD. x H2Omeas pode calcular-se a partir das medições do ponto de orvalho, T dew, e da pressão absoluta, p total;

h)

Deve recorrer-se às boas práticas de engenharia para evitar a condensação nas condutas de transferência, nos elementos de ligação ou nas válvulas desde o ponto em que x H2Omeas é medida até ao analisador. Recomenda-se que o sistema seja concebido de modo a que as temperaturas das paredes das condutas de transferência, dos elementos de ligação e das válvulas do ponto em que x H2Omeas é medida até ao analisador, estejam pelo menos 5° C acima do ponto de orvalho da amostra de gás local;

i)

Mede-se a concentração de gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido com o analisador CLD. Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar a conduta de transferência e o tempo de resposta do analisador. Enquanto o analisador mede a concentração da amostra, registam-se as medições do analisador durante 30 segundos. Calcula-se a média aritmética dos dados obtidos, x NOwet, que será usada nos cálculos de verificação do efeito de atenuação previstos no ponto 8.1.11.2.3;

8.1.11.2.   Verificação dos cálculos do efeito de atenuação do CLD

Efetuam-se os cálculos do efeito de atenuação do CLD tal como descrito no presente ponto.

8.1.11.2.1.   Quantidade de água prevista durante o ensaio

Estima-se a fração molar máxima da água prevista durante o ensaio de emissões, x H2Oexp. Efetua-se esta estimativa quando o gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido é introduzido em conformidade com a alínea f) do ponto 8.1.11.1.5. Ao estimar a fração molar máxima da água prevista, considera-se o teor de água máximo previsto no ar de combustão, no combustível, nos produtos da combustão e no ar de diluição (se aplicável). Se o gás de regulação da sensibilidade ao NO humedecido for introduzido no sistema de recolha de amostras a montante do secador de amostras durante o ensaio de verificação, não é necessário estimar a fração molar máxima da água prevista e x H2Oexp é igual a x H2Omeas.

8.1.11.2.2.   Quantidade de CO2 previsto durante o ensaio

Estima-se a concentração máxima de CO2 prevista durante o ensaio de emissões, x CO2exp. Efetua-se esta estimativa no local do sistema de recolha de amostras quando os gases de regulação da sensibilidade ao NO e ao CO2 misturados são introduzidos em conformidade com a alínea j) do ponto 8.1.11.1.4. Ao estimar a concentração máxima de CO2 prevista, considera-se o teor máximo de CO2 previsto nos produtos da combustão e no ar de diluição.

8.1.11.2.3.   Cálculos do efeito de atenuação combinado da H2O e do CO2

Calcula-se o efeito de atenuação combinado da H2O e do CO2 do seguinte modo:

Formula

(8-4)

em que:

quench

=

grandeza do efeito de atenuação do CLD

x NOdry

=

concentração de NO medida a montante de um borbulhador, em conformidade com a alínea d) do ponto 8.1.11.1.5.

x NOwet

=

concentração de NO medida a jusante de um borbulhador, em conformidade com a alínea i) do ponto 8.1.11.1.5.

x H2Oexp

=

fração molar máxima da água prevista durante o ensaio de emissões, em conformidade com o ponto 8.1.11.2.1.

x H2Omeas

=

fração molar da água medida durante a verificação do efeito de atenuação, em conformidade com a alínea g) do ponto 8.1.11.1.5.

x NOmeas

=

concentração de NO medida quando se mistura gás de regulação da sensibilidade ao NO com gás regulação da sensibilidade ao CO2, em conformidade com a alínea j) do ponto 8.1.11.1.4.

x NOact

=

concentração efetiva de NO quando se mistura gás de regulação da sensibilidade ao NO com gás de regulação da sensibilidade ao CO2, em conformidade com a alínea k) do ponto 8.1.11.1.4 e calculada de acordo com a equação (8-5).

x CO2exp

=

concentração máxima de CO2 prevista durante o ensaio de emissões, em conformidade com o ponto 8.1.11.2.2.

x CO2act

=

concentração efetiva de CO2 quando se mistura gás de regulação da sensibilidade ao NO com gás de regulação da sensibilidade ao CO2, em conformidade com a alínea i) do ponto 8.1.11.1.4.

Formula

(8-5)

em que:

x NOspan

=

concentração do gás de regulação da sensibilidade ao NO injetado no misturador-doseador de gases, em conformidade com a alínea e) do ponto 8.1.11.1.4.

x CO2span

=

concentração do gás de regulação da sensibilidade ao CO2 injetado no misturador-doseador de gases, em conformidade com a alínea d) do ponto 8.1.11.1.4.

8.1.11.3.   Verificação da interferência dos HC e da H2O no analisador NDUV

8.1.11.3.1.   Âmbito e frequência

Se o NOx for medido com um analisador NDUV, deve verificar-se a magnitude da interferência da H2O e dos hidrocarbonetos após a primeira instalação do analisador e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.3.2.   Princípios de medição

Os hidrocarbonetos e a H2O podem interferir positivamente com um analisador NDUV, ao causar uma resposta semelhante ao NOx. Se o analisador NDUV usar algoritmos de compensação que utilizem medições de outros gases para efetuar esta verificação da interferência, tais medições devem ser efetuadas simultaneamente para testar os algoritmos durante a verificação da interferência pelo analisador.

8.1.11.3.3.   Requisitos do sistema

A interferência combinada da H2O e dos HC num analisador NDUV dos NOx deve situar-se no intervalo de ±2 % da concentração média dos NOx.

8.1.11.3.4.   Procedimento

A verificação da interferência deve realizar-se do seguinte modo:

a)

O analisador NDUV dos NOx deve ser posto a funcionar, operado, colocado a zero e calibrado de acordo com as instruções do seu fabricante;

b)

Recomenda-se que se extraiam gases de escape do motor para efetuar esta verificação. Deve ser utilizado um CLD que satisfaça as especificações do ponto 9.4 para quantificar os NOx nos gases de escape. A resposta do CLD deve ser utilizada como valor de referência. Medem-se igualmente os HC presentes nos gases de escape com um analisador FID que satisfaça as especificações do ponto 9.4. A resposta do FID deve ser utilizada como valor de referência para os hidrocarbonetos;

c)

Os gases de escape do motor são introduzidos no analisador NDUV a montante do secador de amostras, caso seja utilizado um durante o ensaio;

d)

Deve dar-se tempo para que a resposta do analisador estabilize. O tempo de estabilização pode incluir o tempo para purgar a conduta de transferência e o tempo de resposta do analisador;

e)

Enquanto todos os analisadores medem a concentração da amostra, devem ser registados 30 segundos de dados recolhidos e ser calculadas as médias aritméticas relativas aos três analisadores;

f)

O valor médio do CLD deve ser subtraído do valor médio do NDUV;

g)

Esta diferença deve ser multiplicada pelo quociente da concentração média de HC prevista pela concentração de HC medida durante a verificação. O analisador cumpre a verificação da interferência do presente ponto se tal resultado se situar dentro de uma margem de ±2 % da concentração de NOx prevista na norma:

Formula

(8-6)

em que:

Formula

=

concentração média de NOx medida pelo CLD [μmol/mol] ou [ppm]

Formula

=

concentração média de NOx medida pelo NDUV [μmol/mol] ou [ppm]

Formula

=

concentração média de HC medida [μmol/mol] ou [ppm]

Formula

=

concentração média de HC medida prevista na norma [μmol/mol] ou [ppm]

Formula

=

concentração média de NOx prevista na norma [μmol/mol] ou [ppm]

8.1.11.3.5.   Requisitos para o banho de arrefecimento (refrigerador)

Deve demonstrar-se que para a mais elevada concentração de vapor de água prevista H m, a técnica de remoção de água mantém a humidade no CLD a ≤ 5 g de água/kg de ar seco (ou cerca de 0,8 % do volume de H2O), o que corresponde a 100 % de humidade relativa a 3,9 °C e 101,3 kPa. Esta especificação para a humidade é igualmente equivalente a cerca de 25 % de humidade relativa a 25 °C e 101,3 kPa. Este controlo pode ser efetuado através da medição da temperatura à saída de um desumidificador térmico, ou mediante a medição da humidade imediatamente a montante do CLD.

8.1.11.4.   Penetração do NO2 no banho de arrefecimento (refrigerador)

8.1.11.4.1.   Âmbito e frequência

Se for usado um banho de arrefecimento (refrigerador) para secar uma amostra a montante de um instrumento de medição dos NOx, mas não for usado um conversor NO2-NO a montante do banho de arrefecimento, deve efetuar-se essa verificação para a penetração de NO2 no banho de arrefecimento. Esta verificação deve ser efetuada após a instalação inicial e após qualquer operação importante de manutenção.

8.1.11.4.2.   Princípios de medição

Um banho de arrefecimento (refrigerador) remove a água, que, de outro modo, poderia interferir com a medição dos NOx. No entanto, a água no estado líquido remanescente num banho de arrefecimento mal concebido pode eliminar NO2 da amostra. Se for usado um banho de arrefecimento sem um conversor NO2-NO a montante, poderia eliminar NO2 da amostra antes da medição dos NOx.

8.1.11.4.3.   Requisitos do sistema

O banho de arrefecimento deve permitir a medição de, pelo menos, 95 % do NO2 total na concentração máxima prevista de NO2.

8.1.11.4.4.   Procedimento

Segue-se o seguinte procedimento para verificar o desempenho do refrigerador:

a)

Configuração do instrumento. Devem observar-se as instruções do fabricante do refrigerador para o arranque e o funcionamento. Regula-se o analisador e o refrigerador na medida do necessário para otimizar o desempenho;

b)

Configuração do equipamento e recolha de dados.

i)

O(s) analisador(es) dos NOx totais deve(m) ser colocado(s) a zero e calibrado(s) como o seria(m) durante os ensaios de emissões;

ii)

Seleciona-se o gás de calibração do NO2 (saldo de gás ar seco) que tenha uma concentração de NO2 próxima da máxima prevista durante o ensaio. Pode usar-se uma concentração maior em conformidade com a recomendação do fabricante do instrumento e as boas práticas de engenharia para obter uma verificação exata se a concentração de NO2 prevista for inferior à gama mínima para a verificação especificada pelo fabricante do instrumento;

iii)

Este gás de calibração deve ser descarregado na sonda de recolha de amostras de gás ou numa ligação de descarga. Deve dar-se tempo para a estabilização da resposta aos NOx totais, tendo em conta apenas o tempo de transporte e de resposta do instrumento;

iv)

Calcula-se a resposta média de 30 s de dados dos NOx totais e regista-se este valor como x NOxref;

v)

Interrompe-se o caudal do gás de calibração do NO2;

vi)

Satura-se, em seguida, o sistema de recolha de amostras, descarregando a saída de um gerador do ponto de orvalho, regulado para um ponto de orvalho de 50 °C, na sonda do sistema de recolha de amostras de gases ou na ligação de descarga. Faz-se passar a produção do gerador do ponto de orvalho através do sistema de recolha de amostras e do refrigerador durante pelo menos 10 minutos até ao momento em que se preveja que o refrigerador elimine água a uma taxa constante;

vii)

Comuta-se imediatamente de novo para a descarga no gás de calibração do NO2 utilizado para determinar x NOxref. Deve dar-se tempo para a estabilização da resposta aos NOx totais, tendo em conta apenas o tempo de transporte e de resposta do instrumento. Calcula-se a resposta média de 30 s de dados dos NOx totais e regista-se este valor como x NOxmeas;

viii)

Corrige-se x NOxmeas para x NOxdry com base no vapor de água residual que passou através do refrigerador à temperatura e pressão à saída do refrigerador;

c)

Avaliação do desempenho. Se x NOxdry for menor do que 95 % de x NOxref, repara-se ou substitui-se o refrigerador.

8.1.11.5.   Verificação da conversão efetuada pelo conversor NO2-NO

8.1.11.5.1.   Âmbito e frequência

Se for usado um analisador que meça apenas o NO para determinar os NOx, deve usar-se um conversor NO2-NO a montante do analisador. Esta verificação deve ser efetuada após a instalação inicial do conversor, após qualquer operação importante de manutenção e no prazo de 35 dias antes de um ensaio de emissões. Repete-se esta verificação com esta frequência, a fim de verificar se a atividade catalítica do conversor NO2-NO não se deteriorou.

8.1.11.5.2.   Princípios de medição

Um conversor NO2-NO permite a um analisador que meça apenas o NO determinar os NOx totais mediante conversão dos NO2 nos gases de escape para NO.

8.1.11.5.3.   Requisitos do sistema

Um conversor NO2-NO deve permitir a medição de, pelo menos, 95 % do NO2 total na concentração máxima prevista de NO2.

8.1.11.5.4.   Procedimento

Deve utilizar-se o seguinte procedimento para verificar o desempenho de um conversor NO2-NO:

a)

Para configurar o instrumento, devem observar-se as instruções de arranque e de funcionamento dos fabricantes do analisador e do conversor NO2-NO. Regula-se o analisador e o conversor na medida do necessário para otimizar o desempenho;

b)

Liga-se uma entrada do ozonizador a uma fonte de ar de colocação a zero ou de oxigénio e a saída a uma entrada de um T. Liga-se um gás de regulação da sensibilidade ao NO a outra entrada e liga-se a entrada do conversor NO2-NO à última entrada;

c)

Devem ser tomadas as seguintes medidas ao efetuar esta verificação:

i)

Desliga-se o ar e a energia do ozonizador e regula-se o conversor NO2-NO para o modo de derivação (ou seja, modo NO). É permitida a estabilização para ter em conta apenas o tempo de transporte e a resposta do instrumento;

ii)

Regulam-se os caudais de NO e de gás de colocação a zero por forma a que a concentração de NO no analisador esteja próxima da concentração máxima dos NOx totais prevista durante o ensaio. O teor de NO2 na mistura de gases deve ser inferior a 5 % da concentração de NO. Regista-se a concentração de NO calculando a resposta média de 30 segundos de dados recolhidos a partir do analisador e regista-se este valor como x NOref. Pode usar-se uma concentração maior em conformidade com a recomendação do fabricante do instrumento e as boas práticas de engenharia para obter uma verificação exata se a concentração de NO prevista for inferior à gama mínima para a verificação especificada pelo fabricante do instrumento;

iii)

Abre-se o débito de O2 do ozonizador e regula-se o caudal de modo a que o valor indicado pelo analisador para o NO seja inferior a x NOref em cerca de 10 %. Regista-se a concentração de NO calculando a resposta média de 30 segundos de dados recolhidos a partir do analisador e regista-se este valor como x NO+O2mix.

iv)

Liga-se o ozonizador e regula-se a geração de ozono de modo a que o valor do NO medido pelo analisador seja aproximadamente 20 % de x NOref, mantendo, pelo menos, 10 % de NO que não tenha reagido. Regista-se a concentração de NO calculando a resposta média de 30 segundos de dados recolhidos a partir do analisador e regista-se este valor como x NOmeas;

v)

Liga-se o analisador de NOx no modo NOx e medem-se os NOx totais. Regista-se a concentração de NOx calculando a resposta média de 30 segundos de dados recolhidos a partir do analisador e regista-se este valor como x NOxmeas;

vi)

Desliga-se o ozonizador mas mantém-se o caudal de gás através do sistema. O analisador do NOx vai indicar os NOx na mistura de NO + O2. Regista-se a concentração de NOx calculando a resposta média de 30 segundos de dados recolhidos a partir do analisador e regista-se este valor como x NOx+O2mix;

vii)

Fecha-se o débito de O2. O analisador do NOx vai indicar os NOx na mistura original de NO no N2. Regista-se a concentração de NOx calculando a resposta média de 30 segundos de dados recolhidos a partir do analisador e regista-se este valor como x NOxref. Este valor não deve ser superior em mais de 5 % ao valor de x NOref;

d)

Avaliação do desempenho. Calcula-se a eficiência do conversor de NOx substituindo as concentrações obtidas na seguinte equação:

Formula

(8-7)

e)

Se o resultado for menor do que 95 %, repara-se ou substitui-se o conversor NO2-NO.

8.1.12.   Medições das partículas

8.1.12.1.   Verificações da balança de pesagem das partículas e do processo de pesagem

8.1.12.1.1.   Âmbito e frequência

O presente ponto descreve três verificações.

a)

Verificação independente do desempenho da balança de pesagem das partículas no prazo de 370 dias antes da pesagem de qualquer filtro;

b)

Colocação a zero e regulação da sensibilidade da balança no prazo de 12 horas antes da pesagem de qualquer filtro;

c)

Verificação de que a determinação da massa dos filtros de referência antes e depois de uma sessão de pesagem dos filtros é inferior à tolerância especificada.

8.1.12.1.2.   Verificação independente

O fabricante da balança (ou um representante aprovado pelo fabricante da balança) deve verificar o desempenho da balança no prazo de 370 dias a contar dos ensaios em conformidade com procedimentos de auditoria interna.

8.1.12.1.3.   Colocação a zero e regulação da sensibilidade

Verifica-se o desempenho da balança colocando-a a zero e regulando-lhe a sensibilidade com pelo menos um peso de calibração, sendo que os pesos que sejam utilizados devem cumprir as especificações constantes do ponto 9.5.2 para efeitos desta verificação. Pode usar-se um procedimento manual ou automatizado:

a)

Um procedimento manual exige que se coloque a zero e regule a sensibilidade da balança utilizada com pelo menos um peso de calibração. Se normalmente se obtiverem valores médios mediante a repetição do processo de pesagem para melhorar a exatidão e a precisão das medições das partículas, usa-se o mesmo processo para verificar o desempenho da balança;

b)

O procedimento automatizado é efetuado com pesos de calibração internos, que são utilizados automaticamente para verificar o desempenho da balança. Estes pesos de calibração internos devem cumprir as especificações do ponto 9.5.2 para efeitos desta verificação.

8.1.12.1.4.   Pesagem da amostra de referência

Verificam-se todas os valores da massa durante uma sessão de pesagem pesando os suportes de referência (p. ex. filtros) para recolha de amostras de partículas antes e depois de uma sessão de pesagem. Uma sessão de pesagem pode ser tão curta quanto se queira, mas não deve durar mais de 80 horas, e pode incluir pesagens de massas antes e após o ensaio. As sucessivas determinações da massa de cada suporte de referência para a recolha amostras de partículas devem chegar ao mesmo valor com uma tolerância de ±10 μg ou ±10 % da massa total de partículas, consoante o que for mais elevado. Se sucessivas pesagens do filtro de recolha de amostras de partículas não cumprirem este critério, todos os outros valores da massa do filtro de ensaio obtidos entre as sucessivas determinações da massa do filtro de referência são consideradas inválidas. Estes filtros podem ser pesados de novo noutra sessão de pesagem. Se um filtro for invalidado após o ensaio, o intervalo de ensaio é considerado nulo. Esta verificação realiza-se do seguinte modo:

a)

Mantêm-se pelo menos duas amostras não usadas de suportes para recolha de amostras de partículas no ambiente de estabilização das partículas. Usam-se como referências. Selecionam-se filtros não utilizados do mesmo material e tamanho para utilizar como referências;

b)

Estabilizam-se as referências no ambiente de estabilização das partículas. Considera-se que as referências estão estabilizadas se tiverem permanecido no ambiente de estabilização das partículas durante um período mínimo de 30 minutos, e o ambiente de estabilização das partículas tiver cumprido as especificações do ponto 9.3.4.4 durante, pelo menos, os 60 minutos anteriores;

c)

Deve exercitar-se a balança várias vezes com uma amostra de referência sem registar os valores;

d)

A balança deve ser colocada a zero e calibrada. Coloca-se uma massa de ensaio na balança (p. ex., peso de calibração), que se retira em seguida, e verifica-se que a balança volta a uma leitura do zero aceitável dentro do tempo de estabilização normal;

e)

Pesa-se cada um dos suportes de referência (p. ex., filtros) e registam-se as respetivas massas. Se normalmente se obtiverem valores médios mediante a repetição do processo de pesagem para melhorar a exatidão e a precisão das massas dos suportes de referência (p. ex., filtros), usa-se o mesmo processo para medir os valores médios das massas dos suportes para a recolha das amostras (p. ex., filtros);

f)

Registam-se o ponto de orvalho do ambiente da balança, a temperatura ambiente e a pressão atmosférica;

g)

Utilizam-se as condições ambientes registadas para corrigir os resultados da impulsão hidrostática tal como descrito no ponto 8.1.12.2. Regista-se a massa corrigida da impulsão hidrostática de cada uma das referências;

h)

Subtrai-se a massa de referência corrigida da impulsão hidrostática de cada um dos suportes de referência (p. ex., filtros) à sua massa de referência corrigida da impulsão hidrostática previamente medida e registada;

i)

Se a massa observada de algum dos filtros de referência variar mais do que o permitido ao abrigo do disposto no presente ponto, todas as determinações da massa das partículas efetuadas desde a última validação bem sucedida de um suporte de referência (p. ex., filtro) são consideradas inválidas. Os filtros de referência para a recolha de partículas podem ser descartados se apenas a massa de um dos filtros tiver variado mais do que o limite permitido e tenha podido ser claramente identificada uma causa especial para essa variação da massa do filtro que não teria afetado outros filtros do processo. Assim, a validação pode ser considerada bem sucedida. Neste caso, não se incluem os suportes de referência contaminados na determinação do cumprimento da alínea j) do presente ponto, mas descarta-se e substitui-se o filtro de referência afetado;

j)

Se alguma das massas de referência variar mais do que o permitido pelo presente ponto 8.1.12.1.4, todos os resultados das partículas que tenham sido determinados entre os dois momentos em que as massas de referência foram determinadas são considerados inválidos. Se um suporte de referência para recolha das amostras de partículas for descartado em conformidade com a alínea i) do presente ponto, deve estar disponível pelo menos uma diferença de massas de referência que satisfaça os critérios do presente ponto 8.1.12.1.4. Caso contrário, invalidam-se todos os resultados das partículas que tenham sido determinados entre os dois momentos em que as massas dos suportes (p. ex. filtros) de referência foram determinadas.

8.1.12.2.   Correção da impulsão hidrostática do filtro de recolha de amostras de partículas

8.1.12.2.1.   Generalidades

O filtro de recolha de amostras de partículas deve ser corrigido dos efeitos da impulsão hidrostática no ar. A correção da impulsão hidrostática depende da densidade dos suportes para a recolha de amostras, da densidade do ar e da densidade do peso de calibração utilizado para calibrar a balança. A correção da impulsão hidrostática não tem em conta a impulsão hidrostática das partículas propriamente ditas, porque a massa das partículas representa normalmente apenas 0,01-0,10 % do peso total. Uma correção para esta pequena fração da massa seria, no máximo, 0,010 %. Os valores corrigidos da impulsão hidrostática são as massas da tara das amostras de partículas. Estes valores corrigidos da impulsão hidrostática relativos à pesagem dos filtros antes do ensaio são subsequentemente subtraídos aos valores corrigidos da impulsão hidrostática relativos à pesagem dos filtros após o ensaio para determinar a massa de partículas emitidas durante o ensaio.

8.1.12.2.2.   Densidade do filtro de recolha de amostras de partículas

Os diferentes filtros de recolha de amostras de partículas têm diferentes densidades. Pode usar-se a densidade conhecida dos suportes para a recolha de amostras ou uma das densidades de alguns suportes comuns de recolha de amostras, do seguinte modo:

a)

Para o vidro borossilicatado revestido a PTFE, utiliza-se uma densidade do suporte de recolha de amostras de 2 300 kg/m3.

b)

No caso de suportes de membrana PTFE com anel de apoio integral em polimetilpenteno, que representa 95 % da massa do suporte, utiliza-se uma densidade de 920 kg/m3 para o suporte de recolha de amostras;

c)

No caso de suportes de membrana PTFE com anel de apoio integral em PTFE, utiliza-se uma densidade de 2 144 kg/m3 para o suporte de recolha de amostras.

8.1.12.2.3.   Densidade do ar

Dado que o ambiente da balança deve ser rigorosamente controlado a uma temperatura ambiente de (22 ±1) °C e um ponto de orvalho de (9.5 ±1) °C, a densidade do ar é essencialmente função da pressão atmosférica. Por conseguinte, especifica-se uma correção da impulsão hidrostática que é apenas função da pressão atmosférica.

8.1.12.2.4.   Densidade dos pesos de calibração

Utiliza-se a densidade declarada do material do peso de calibração em metal.

8.1.12.2.5.   Cálculos das correções

O filtro de recolha de amostras de partículas deve ser corrigido dos efeitos da impulsão hidrostática com recurso às seguintes equações:

Formula

(8-8)

em que:

m cor

=

Massa do filtro de partículas corrigida dos efeitos de impulsão hidrostática

m uncor

=

Massa do filtro de partículas não corrigida dos efeitos de impulsão hidrostática

ρ air

=

Densidade do ar no ambiente da balança

ρ weight

=

Densidade do peso de calibração utilizado para regular a sensibilidade da balança

ρ media

=

Densidade do filtro de recolha de amostras de partículas

Formula

(8-9)

em que:

p abs

=

Pressão absoluta no ambiente da balança

M mix

=

Massa molar do ar no ambiente da balança

R

=

Constante molar do gás

T amb

=

Temperatura absoluta no ambiente da balança

8.2.   Validação dos instrumentos para o ensaio

8.2.1.   Validação do controlo do caudal de amostragem proporcional por lote e razão mínima de diluição para a recolha de amostras de partículas por lote

8.2.1.1.   Critérios de proporcionalidade para o CVS

8.2.1.1.1.   Caudais proporcionais

Para um dado par de medidores de caudais, usa-se a amostra e os caudais totais registados ou as suas médias a 1 Hz com os cálculos estatísticos previstos no anexo 4B, apêndice A.2, ponto A.2.9. Determina-se o erro-padrão da estimativa, SEE, do caudal da amostra em função do caudal total. Para cada intervalo de ensaio, deve demonstrar-se que SEE é inferior ou igual a 3,5 % do caudal médio da amostra.

8.2.1.1.2.   Caudais constantes

Para um dado par de medidores de caudais, usa-se a amostra e os caudais totais registados ou as suas médias a 1 Hz para demonstrar que cada caudal se manteve constante, com uma aproximação de ±2,5 % ao respetivo caudal médio ou caudal-alvo. Em vez de registar o caudal de cada tipo de medidor, podem usar-se as opções seguintes:

a)

Opção com venturi de escoamento crítico. Com venturis de escoamento crítico, usam-se as condições registadas à entrada do venturi ou as respetivas médias a 1 Hz. Deve demonstrar-se que a densidade do caudal à entrada do venturi se manteve constante com uma aproximação de ±2,5 % ao valor médio ou ao valor-alvo da densidade ao longo de cada intervalo de ensaio. No caso de um venturi de escoamento crítico, isto pode demonstrar-se mostrando que temperatura absoluta à entrada do venturi se manteve constante com uma aproximação de ±4 % ao valor médio ou ao valor-alvo da temperatura ao longo de cada intervalo de ensaio.

b)

Opção da bomba volumétrica. Usam-se as condições registadas à entrada da bomba ou as respetivas médias a 1 Hz. Deve demonstrar-se que a densidade do caudal à entrada da bomba se manteve constante com uma aproximação de ±2,5 % ao valor médio ou ao valor-alvo da densidade ao longo de cada intervalo de ensaio. No caso de uma bomba CSV, isto pode demonstrar-se mostrando que temperatura absoluta à entrada da bomba se manteve constante com uma aproximação de ±2 % ao valor médio ou ao valor-alvo da temperatura ao longo de cada intervalo de ensaio.

8.2.1.1.3.   Demonstração da recolha proporcional de amostras

Para qualquer amostra proporcional por lote, como um saco ou filtro de partículas, deve demonstrar-se que a recolha proporcional de amostras foi mantida de acordo com um dos métodos seguintes, sendo de notar que podem ser omitidos como valores aberrantes até 5 % do número total de pontos de dados.

Recorrendo às boas práticas de engenharia, deve demonstrar-se com uma análise técnica que o sistema de controlo do caudal de amostragem proporcional assegura intrinsecamente uma recolha de amostras proporcional em todas as circunstâncias previstas durante o ensaio. Podem, por exemplo, usar-se CFV tanto para o caudal de amostragem como para o caudal total, se se demonstrar que têm sempre as mesma pressões e temperaturas à entrada e que operam sempre em condições de escoamento crítico.

Usam-se caudais medidos ou calculados e/ou concentrações de gás marcador (p. ex. CO2) para determinar a razão mínima de diluição para a recolha de amostras de partículas por lote durante o intervalo de ensaio.

8.2.1.2.   Validação do sistema de diluição do caudal parcial

Exige-se uma resposta rápida do sistema para o controlo de um sistema de diluição do caudal poder extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos; essa rapidez é identificada pela rapidez do sistema de diluição do caudal parcial. Determina-se o tempo de transformação do sistema segundo o procedimento descrito no ponto 8.1.8.6 e na figura 3.1 que lhe está associada. O controlo efetivo do sistema de diluição do caudal parcial deve ter por base as condições atuais medidas. Se o tempo de transformação combinado da medição do caudal de escape e do sistema do caudal parcial for ≤ 0,3 s, deve aplicar-se a regulação em linha. Se o tempo de transformação exceder 0,3 s, utiliza-se o controlo antecipado, baseado numa execução do ensaio pré-registada. Neste caso, o tempo de subida combinado deve ser ≤1 s e o tempo de reação combinado ≤10 s. A resposta total do sistema deve ser concebida para assegurar uma amostra representativa das partículas, q mp,i (caudal da amostra dos gases de escape no sistema de diluição do caudal parcial), proporcional ao caudal mássico dos gases de escape. Para determinar a proporcionalidade, efetua-se uma análise de regressão de q mp,i em função de q mew,i (caudal mássico dos gases de escape em base húmida) a uma taxa de aquisição de dados mínima de 5 Hz, respeitando os seguintes critérios:

a)

O coeficiente de correlação r 2 da regressão linear entre q mp,i e q mew,i não pode ser inferior a 0,95;

b)

O erro-padrão da estimativa de q mp,i em q mew,i não pode exceder 5 % do máximo de q mp;

c)

A ordenada na origem de q mp na reta de regressão não deve exceder ± 2 % do máximo de q mp.

O controlo antecipado é necessário se os tempos de transformação combinados do sistema de partículas, t 50,P, e do sinal do caudal mássico dos gases de escape, t 50,F, forem > 0,3 s. Neste caso, efetua-se um pré-ensaio e usa-se o sinal do caudal mássico dos gases de escape para regular o caudal da amostra admitida no sistema de partículas. Obtém-se um controlo correto do sistema de diluição parcial, se o traço do tempo de q mew,pre do pré-ensaio, que controla q mp, for desfasado por um tempo de antecipação de t 50,P + t 50,F.

Para estabelecer a correlação entre q mp,i e qmew,i , utilizam-se os dados obtidos durante o ensaio real, com qmew,i alinhado em função do tempo por t 50,F relativo a q mp,i (não há contribuição de t 50,P para o alinhamento temporal). O desfasamento temporal entre q mew e q mp é a diferença dos seus tempos de transformação que foram determinados no ponto 8.1.8.6.3.2.

8.2.2.   Validação da gama do analisador de gases, validação da deriva e correção da deriva

8.2.2.1.   Validação da gama

Se um analisador tiver funcionado acima de 100 % da sua gama em algum momento durante o ensaio, procede-se da forma seguinte:

8.2.2.1.1.   Recolha de amostras por lote

Para a recolha de amostras por lote, reanalisa-se a amostra usando a gama mais baixa do analisador que resulte numa resposta máxima do instrumento abaixo de 100 %. Comunica-se o resultado da gama mais baixa em que o analisador funcione abaixo de 100 % da sua gama durante todo o ensaio.

8.2.2.1.2.   Recolha de amostras em contínuo

Para a recolha de amostras em contínuo, repete-se todo o ensaio com a gama do analisador imediatamente superior. Se o analisador voltar a funcionar acima de 100 % da sua gama, repete-se o ensaio com a gama imediatamente superior. Repete-se sucessivamente o ensaio até que o analisador funcione abaixo de 100 % da sua gama durante todo o ensaio.

8.2.2.2.   Validação da deriva e correção da deriva

Se a deriva se situar em ±1 %, os dados podem ser aceites sem qualquer correção ou aceites após correção. Se a deriva for superior a ±1 %, calculam-se duas séries de resultados de medições de emissões específicas ao freio para cada poluente ou anula-se o ensaio. Calcula-se uma série com os dados anteriores à correção da deriva e a outra série com os dados calculados após correção de todos os dados dos efeitos da deriva em conformidade com os apêndices A.7.2 e A.8.2 do anexo 4B. A comparação deve fazer-se como percentagem dos resultados não corrigidos. A diferença entre os valores não corrigidos e corrigidos das emissões específicas ao freio deve ser de ±4 % dos valores não corrigidos das emissões específicas ao freio. Caso contrário, todo o ensaio é considerado nulo.

8.2.3.   Pré-condicionamento dos suportes para a recolha de amostras de partículas e pesagem da tara

Antes de um ensaio de emissões, tomam-se as medidas seguintes para a preparação do material de filtragem da amostra de partículas e do equipamento de medição de partículas:

8.2.3.1.   Verificações periódicas

Deve garantir-se que os ambientes da balança e de estabilização das partículas satisfazem as verificações periódicas previstas no ponto 8.1.12. Pesa-se o filtro de referência imediatamente antes da pesagem dos filtros de ensaio para estabelecer um ponto de referência adequado (ver os pormenores do procedimento no ponto 8.1.12.1). A verificação da estabilidade dos filtros de referência deve ocorrer após o período de estabilização pós-ensaio, imediatamente antes da pesagem pós-ensaio.

8.2.3.2.   Inspeção visual

Inspecionam-se visualmente os filtros de recolha de amostras não utilizados para detetar eventuais defeitos, descartando-se os filtros defeituosos.

8.2.3.3.   Ligação à terra

Utilizam-se pinças ou uma pulseira ligadas à terra para manusear os filtros de partículas tal como descrito no ponto 9.3.4.

8.2.3.4.   Suportes para a recolha de amostras não utilizados

Colocam-se os suportes para a recolha de amostras não utilizados em um ou mais recipientes que estejam abertos ao ambiente de estabilização das partículas. Se forem utilizados filtros, estes podem ser colocados na metade inferior de uma cassete de filtros.

8.2.3.5.   Estabilização

Estabilizam-se os suportes para a recolha de amostras no ambiente de estabilização das partículas. Um suporte de recolha de amostras não utilizado pode considerar-se estabilizado se tiver estado no ambiente de estabilização das partículas durante um período mínimo de 30 minutos e se, durante esse período, o referido ambiente de estabilização tiver cumprido as especificações do ponto 9.3.4.

8.2.3.6.   Pesagem

Pesam-se os suportes para a recolha de amostras automática ou manualmente, do seguinte modo:

a)

No caso da pesagem automática, seguem-se as instruções do fabricante do sistema automatizado para preparar as amostras a pesar;

b)

No caso da pesagem manual, recorre-se às boas práticas de engenharia;

c)

A título facultativo, é permitida a pesagem de substituição (ver ponto 8.2.3.10);

d)

Uma vez um filtro pesado, é devolvido à caixa de Petri e coberto.

8.2.3.7.   Correção da impulsão hidrostática

Corrige-se o peso medido da impulsão hidrostática tal como descrito no ponto 8.1.12.2.

8.2.3.8.   Repetição

As medições da massa do filtro podem ser repetidas para determinar a massa média do filtro de acordo com as boas práticas de engenharia e excluir os valores aberrantes do cálculo da média.

8.2.3.9.   Pesagem da tara

Colocam-se os filtros não utilizados que tenham sido pesados em cassetes para filtros e colocam-se as cassetes com os filtros em contentores cobertos ou selados antes de serem levados para o banco de ensaio para proceder à recolha de amostras.

8.2.3.10.   Pesagem de substituição

A pesagem de substituição é facultativa e, se for utilizada, envolve a medição de um peso de referência antes e após cada pesagem de um suporte de recolha de amostras de partículas (p. ex., filtro). Embora a pesagem de substituição requeira mais medições, corrige a deriva do zero da balança e o método repousa na linearidade da balança apenas numa pequena gama. Este método é muito adequado para quantificar a massa total de partículas que represente menos de 0,1 % da massa média do suporte de recolha de amostras. Pode, no entanto não ser adequado quando a massa total de partículas exceda 1 % da massa média do suporte de recolha de amostras. Se se recorrer à pesagem de substituição, esta deve ser utilizada para a pesagem antes e depois do ensaio. Deve utilizar-se o mesmo peso de substituição para a pesagem antes e depois do ensaio. Corrige-se a massa do peso de substituição da impulsão hidrostática se a densidade do peso de substituição for inferior a 2,0 g/cm3. As etapas que se seguem constituem um exemplo de pesagem de substituição:

a)

Utilizam-se pinças ou uma pulseira ligadas à terra tal como descrito no ponto 9.3.4.6;

b)

Deve usar-se um neutralizador de eletricidade estática como descrito no ponto 9.3.4.6, a fim de minimizar a carga de eletricidade estática em quaisquer objetos antes da sua colocação no prato da balança.

c)

Seleciona-se um peso de substituição que cumpra as especificações para os pesos de calibração previstas no ponto 9.5.2. O peso de substituição deve também ter a mesma densidade que o peso utilizado para calibrar a microbalança e deve ter uma massa semelhante a um suporte não utilizado para a recolha de amostras (p. ex., filtro). Se forem utilizados filtros, a massa do peso deve ser cerca de (80 a 100) mg para filtros típicos de 47 mm de diâmetro;

d)

Regista-se a leitura estável da balança e retira-se em seguida o peso de calibração;

e)

Pesa-se o suporte de recolha de amostras não utilizado (p. ex., um novo filtro), regista-se a leitura estável da balança, bem como o ponto de orvalho do ambiente da balança, a temperatura ambiente e a pressão atmosférica;

f)

Volta a pesar-se o peso de calibração e regista-se a nova leitura estável da balança;

g)

Calcula-se a média aritmética das duas leituras do peso de calibração registadas imediatamente antes e depois da pesagem do suporte de recolha de amostras não utilizado. Subtrai-se esse valor médio à leitura do suporte de recolha de amostras não utilizado e adiciona-se em seguida a massa verdadeira do peso de calibração tal como indicada no respetivo certificado. Regista-se este resultado. O valor obtido é o peso da tara da amostra não utilizada sem correção da impulsão hidrostática;

h)

Repetem-se estes passos para a pesagem de substituição em relação aos restantes suportes para a recolha de amostras não utilizados;

i)

Observam-se as instruções dadas nos pontos 8.2.3.7 a 8.2.3.9 seguintes uma vez a pesagem concluída.

8.2.4.   Pós-condicionamento da amostra de partículas e pesagem total

8.2.4.1.   Verificação periódica

Deve garantir-se que os ambientes de pesagem e de estabilização das partículas cumpriram as verificações periódicas previstas no ponto 8.1.12.1. Uma vez o ensaio concluído, devolvem-se os filtros ao ambiente de pesagem e de estabilização das partículas. O ambiente de pesagem e de estabilização das partículas deve cumprir os requisitos relativos às condições ambientes do ponto 9.3.4.4; caso contrário, deixam-se os filtros de ensaio cobertos até estarem reunidas as condições exigidas.

8.2.4.2.   Retirada dos recipientes selados

No ambiente de estabilização das partículas retiram-se as amostras de partículas dos recipientes selados. Os filtros podem ser retirados das cassetes antes ou depois da estabilização. Quando se retira um filtro de uma cassete, separa-se a metade superior da cassete da metade inferior utilizando um separador de cassetes concebido para o efeito.

8.2.4.3.   Ligação à terra

Para manusear as amostras de partículas, utilizam-se pinças ou uma pulseira ligadas à terra tal como descrito no ponto 9.3.4.5.

8.2.4.4.   Inspeção visual

Inspecionam-se visualmente as amostras de partículas recolhidas e os suportes de filtragem associados. Se se verificar que as condições do filtro ou da amostra de partículas recolhidas foram comprometidas, ou se as partículas contactarem qualquer outra superfície para além do filtro, a amostra não pode ser utilizada para determinar as emissões de partículas. Se tiver havido contacto com outra superfície, a superfície afetada deve ser limpa antes de retomar o procedimento.

8.2.4.5.   Estabilização das amostras de partículas

Para estabilizar as amostras de partículas, colocam-se as referidas amostras em um ou mais recipientes abertos ao ambiente de estabilização das partículas, o qual é descrito no ponto 9.3.4.3. Uma amostra de partículas está estabilizada se tiver estado no ambiente de estabilização das partículas por um dos períodos seguintes e se, durante esse período, o ambiente de estabilização tiver cumprido as especificações do ponto 9.3.4.3.

a)

Se se previr que a concentração total de partículas na superfície do filtro é superior a 0,353 μg/mm2, supondo uma carga de 400 μg na mancha do filtro de 38 mm de diâmetro, o filtro deve ser exposto ao ambiente de estabilização durante, pelo menos, 60 minutos antes da pesagem;

b)

Se se previr que a concentração total de partículas na superfície do filtro é inferior a 0,353 μg/mm2, o filtro deve ser exposto ao ambiente de estabilização durante, pelo menos, 30 minutos antes da pesagem;

c)

Se a concentração total de partículas prevista na superfície do filtro durante o ensaio for desconhecida, o filtro deve ser exposto ao ambiente de estabilização durante, pelo menos, 60 minutos antes da pesagem.

8.2.4.6.   Determinação da massa do filtro após o ensaio

Repetem-se os procedimentos previstos no ponto 8.2.3 (subpontos 8.2.3.6 a 8.2.3.9) a fim de determinar a massa do filtro após o ensaio.

8.2.4.7.   Massa total

Subtrai-se a massa da tara do filtro corrigida da impulsão hidrostática à massa do filtro após o ensaio corrigida da impulsão hidrostática. O resultado é a massa total, m total, que deve ser utilizado nos cálculos das emissões previstos nos apêndices A.7 e A.8.

9.   EQUIPAMENTO DE MEDIÇÃO

9.1.   Especificação do dinamómetro do motor

9.1.1.   Trabalho do veio

Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características que permitam realizar o ciclo de funcionamento aplicável, incluindo a capacidade de cumprir critérios adequados de validação do ciclo. Podem utilizar-se os seguintes dinamómetros:

a)

Dinamómetros de correntes de Foucault ou de travão a água;

b)

Freios dinamométricos elétricos de corrente alternada ou contínua;

c)

Um ou mais dinamómetros.

9.1.2.   Ciclo em condições transitórias

Para medir o binário, pode usar-se uma célula de carga ou a medição em linha.

Ao utilizar uma célula de carga, transfere-se o sinal do binário para o eixo do motor e considera-se a inércia do dinamómetro. O binário real do motor é o binário lido na célula de carga adicionado do momento de inércia do freio multiplicado pela aceleração angular. O sistema de controlo tem de realizar este cálculo em tempo real.

9.1.3.   Acessórios do motor

O trabalho dos acessórios do motor necessários para alimentar com combustível, lubrificar ou aquecer o motor, fazer circular o líquido de arrefecimento do motor ou para fazer funcionar dispositivos de pós-tratamento deve ser tido em conta e os acessórios devem ser instalados em conformidade com o ponto 6.3.

9.2.   Procedimento de diluição (se aplicável)

9.2.1.   Condições do diluente e concentrações de fundo

Os constituintes gasosos podem ser medido brutos ou diluídos ao passo que a medição das partículas exige, de um modo geral, diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição do caudal total ou parcial. Quando se aplica a diluição, os gases de escape podem ser diluídos com ar ambiente, ar de síntese ou azoto. No caso da medição de emissões gasosas, o diluente deve estar a, pelo menos, 15 oC. Para a recolha de amostras de partículas, a temperatura do diluente é especificada nos pontos 9.2.2, para o CVS, e 9.2.3, para o PFD com razão de diluição variável. A capacidade de escoamento do sistema de diluição deve ser suficientemente grande para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes da entrada no sistema de diluição. As paredes do túnel de diluição podem ser aquecidas ou isoladas, tal como o pode ser a tubagem de escoamento a jusante do túnel para impedir a condensação de água.

Antes de um diluente ser misturado com os gases de escape, pode ser pré-condicionado aumentando ou diminuindo a temperatura ou a humidade. Os constituintes podem ser removidos do diluente a fim de reduzir as respetivas concentrações de fundo. São aplicáveis as seguintes disposições à remoção de constituintes ou à contabilização de concentrações de fundo:

a)

As concentrações dos constituintes no diluente podem ser medidas e compensadas para ter em conta os efeitos de fundo sobre os resultados dos ensaios. Ver apêndices A.7-A.8 para os cálculos que compensam as concentrações de fundo;

b)

Para ter em conta as partículas de fundo estão disponíveis as opções seguintes:

i)

Para remover as partículas de fundo, filtra-se o diluente com um filtro de alta eficiência para partículas do ar (HEPA) que tenha uma especificação de eficiência inicial mínima de retenção de 99,97 % (ver ponto 3.1 para os procedimentos relacionados com as eficiências dos filtros HEPA);

ii)

Para corrigir as partículas de fundo sem filtragem HEPA, as partículas de fundo não podem contribuir com mais de 50 % da recolha líquida de partículas no filtro;

iii)

A correção de fundo da recolha líquida de partículas com filtragem HEPA é permitida sem restrições.

9.2.2.   Sistema de caudal total

Diluição do caudal total; recolha de amostras a volume constante (CVS). O caudal total dos gases de escape brutos é diluído num túnel de diluição. Pode manter-se o caudal constante mantendo a temperatura e a pressão do medidor de caudais dentro dos limites. No caso de caudal não constante, mede-se o caudal diretamente a fim de permitir a recolha proporcional de amostras. O sistema deve ser projetado da seguinte forma (ver figura 9.1):

a)

Usa-se um túnel com superfícies internas de aço inoxidável. Todo o túnel de diluição deve estar eletricamente ligado à terra;

b)

A contrapressão no sistema de escape não deve ser artificialmente reduzida pelo sistema de admissão de ar de diluição. A pressão estática no local em que são introduzidos os gases de escape brutos no túnel deve ser mantida a ±1,2 kPa da pressão atmosférica;

c)

Para otimizar a mistura introduzem-se os gases de escape brutos no túnel, orientando-os para jusante ao longo do eixo do túnel. Pode introduzir-se uma fração do ar de diluição radialmente a partir da superfície interior do túnel a fim de minimizar a interação dos gases de escape com as paredes do túnel;

d)

Diluente. Para a recolha de amostras de partículas, a temperatura dos diluentes (ar ambiente, ar de síntese ou azoto tal como previsto no ponto 9.2.1) deve ser mantida entre 293 e 325 K (20 a 52° C) na proximidade imediata da entrada para o túnel de diluição.

e)

O número de Reynolds, Re, deve ser, pelo menos, de 4 000 para a corrente de gases de escape diluídos, sendo Re baseado no diâmetro interior do túnel de diluição. Re é definido nos apêndices A.7-A.8. A verificação de que a mistura é adequada é efetuada na passagem por uma sonda de recolha de amostras no diâmetro do túnel, vertical e horizontalmente. Se a resposta do analisador indicar um desvio superior a ±2 % da concentração média medida, deve-se fazer funcionar o CVS a um caudal superior ou instalar uma placa ou orifício de mistura para melhorar a mistura;

f)

Pré-condicionamento da medição do caudal. Os gases de escape diluídos podem ser condicionados antes de se lhes medir o caudal, desde que este condicionamento seja efetuado a jusante de sondas de recolha de amostras aquecidas de HC ou de partículas, do seguinte modo:

i)

Podem ser utilizados estabilizadores de caudais, amortecedores de pulsação ou ambos;

ii)

Pode usar-se um filtro;

iii)

Pode usar-se um permutador de calor para controlar a temperatura a montante de qualquer medidor de caudais, mas devem ser tomadas as medidas necessárias para impedir a condensação de água;

g)

Condensação de água. A fim de assegurar que o caudal medido corresponde a uma concentração medida, ou se impede a condensação de água entre o local da sonda de recolha de amostras e a entrada do medidor de caudais no túnel de diluição ou se permite a condensação de água e mede-se a humidade à entrada do medidor de caudais. As paredes do túnel de diluição ou a tubagem de escoamento a jusante do túnel podem ser aquecidas ou isoladas para impedir a condensação de água. Deve impedir-se a condensação de água ao longo do túnel de diluição. Certos componentes dos gases de escape podem ser diluídos ou eliminados pela presença de humidade;

Para a recolha de amostras de partículas, o caudal proporcional proveniente do CVS passa através da diluição secundária (uma ou mais vezes) para obter a razão de diluição global exigida conforme ilustrado na figura 9.2 e referido no ponto 9.2.3.2;

h)

A razão mínima de diluição global deve situar-se entre 5:1 e 7:1 e, pelo menos, 2:1 para a fase de diluição primária baseada no caudal máximo dos gases de escape do motor durante o ciclo de ensaio ou o intervalo de ensaio;

i)

O tempo de permanência global no sistema, tal como medido desde o ponto de introdução do diluente até ao(s) porta-filtros, deve situar-se entre 0,5 e 5 segundos;

j)

O tempo de permanência no sistema de diluição secundária, se existir, tal como medido desde o ponto de introdução do diluente secundário até ao(s) porta-filtros, deve ser de pelo menos 0,5 segundos.

Para determinar a massa das partículas, são necessários um sistema de recolha de amostras, um filtro de recolha de amostras de partículas, uma balança gravimétrica e uma câmara de pesagem com a temperatura e a humidade controladas.

Figura 9.1

Exemplos de configurações de recolha de amostras com diluição do caudal total

Image

9.2.3.   Sistema de diluição do caudal parcial (PFD)

9.2.3.1.   Descrição de sistema de caudal parcial

A figura 9.2 apresenta um esquema de um sistema PFD. Trata-se de um esquema geral para mostrar os princípios de extração da amostra, diluição e recolha de amostras de partículas. Não se destina a indicar que todos os componentes descritos na figura são necessários para outros eventuais sistemas de recolha de amostras que satisfaçam a intenção da recolha de amostras. São permitidas outras configurações que não coincidam com este esquema desde que sirvam o mesmo propósito de colheita de amostras, diluição e recolha de amostras de partículas. Estas têm de satisfazer outros critérios, nomeadamente os constantes dos pontos 8.1.8.6 (calibração periódica) e 8.2.1.2 (validação) para a diluição PFD variável e do ponto 8.1.4.5, bem como do quadro 8.2 (verificação da linearidade) e do ponto 8.1.8.5.7 (verificação) para a diluição PFD constante.

Tal como mostrado na figura 9.2, os gases de escape brutos ou o caudal sujeito à diluição primária são transferidos do tubo de escape EP ou do CVS, respetivamente, para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e da conduta de transferência TL. O caudal total através do túnel é ajustado com um regulador de caudais e a bomba de recolha de amostras P do sistema de recolha de amostras de partículas (PSS). Para a recolha de amostras proporcional dos gases de escape brutos, o caudal de ar de diluição é regulado pelo regulador de caudais FC1, que pode utilizar q mew (caudal mássico dos gases de escape em base húmida) ou q maw (caudal mássico do ar de admissão em base húmida) e q mf (caudal mássico do combustível) como sinais de comando, para a separação dos gases de escape desejada. O caudal da amostra que chega ao túnel de diluição DT é a diferença entre o caudal total e o caudal do ar de diluição. O caudal do ar de diluição é medido com o medidor de caudais FM1 e o caudal total medidor de caudais do sistema de recolha de amostras de partículas. A razão de diluição é calculada a partir destes dois caudais. Para recolher amostras com uma razão de diluição constante de gases de escape brutos ou diluídos em função do caudal dos gases de escape (p. ex.: diluição secundária para recolha de amostras de partículas), o caudal do ar de diluição é geralmente constante e regulado pelo regulador de caudais FC1 ou pela bomba do ar de diluição.

Figura 9.2

Esquema de sistema de diluição do caudal parcial (tipo recolha total)

Image

a

=

gases de escape do motor ou caudal primário diluído

b

=

facultativo

c

=

recolha de amostras de partículas

Componentes da figura 9.2:

DAF

=

Filtro de diluição do ar — O ar de diluição (ar ambiente, ar de síntese ou azoto) deve ser filtrado com um filtro de partículas do ar de elevada eficiência (HEPA).

DT

=

Túnel de diluição ou sistema de diluição secundária

EP

=

Tubo de escape ou sistema de diluição primária

FC1

=

Regulador de caudais

FH

=

Porta-filtros

FM1

=

Medidor de caudais que mede o caudal do ar de diluição

P

=

Bomba de recolha de amostras

PSS

=

Sistema de recolha de amostras de partículas

PTL

=

Conduta de transferência das partículas

SP

=

Sonda de recolha de amostras de gases de escape brutos ou diluídos

TL

=

Conduta de transferência

Caudais mássicos aplicáveis apenas a recolha de amostras proporcional PFD dos gases de escape brutos:

q mew

=

Caudal mássico dos gases de escape em base húmida

q maw

=

Caudal mássico do ar de admissão em base húmida

q mf

=

Caudal mássico do combustível

9.2.3.2.   Diluição

A temperatura dos diluentes (ar ambiente, ar de síntese ou azoto tal como previsto no ponto 9.2.1) deve ser mantida entre 293 e 325 K (20 a 52° C) na proximidade imediata da entrada para o túnel de diluição.

É permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no sistema de diluição. O sistema de diluição do caudal parcial tem de ser concebido para obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos da corrente de gases de escape do motor, respondendo assim às variações no caudal da corrente dos gases de escape, e introduzir ar de diluição nessa amostra para se atingir uma temperatura no filtro de ensaio tal como prescrito no ponto 9.3.3.4.3. Para o efeito, é essencial que a razão de diluição seja determinada de modo a cumprir os requisitos de exatidão do ponto 8.1.8.6.1.

A fim de assegurar que o caudal medido corresponde a uma concentração medida, ou se impede a condensação de água entre o local da sonda de recolha de amostras e a entrada do medidor de caudais no túnel de diluição ou se permite a condensação de água e mede-se a humidade à entrada do medidor de caudais. O sistema PFD pode ser aquecido ou para impedir a condensação de água. Deve impedir-se a condensação de água ao longo do túnel de diluição.

A razão mínima de diluição deve situar-se entre 5:1 e 7:1 com base no caudal máximo dos gases de escape do motor durante o ciclo de ensaio ou o intervalo de ensaio;

O tempo de permanência no sistema, tal como medido desde o ponto de introdução do diluente até ao(s) porta-filtros, deve situar-se entre 0,5 e 5 segundos;

Para determinar a massa das partículas, são necessários um sistema de recolha de amostras, um filtro de recolha de amostras de partículas, uma balança gravimétrica e uma câmara de pesagem com a temperatura e a humidade controladas.

9.2.3.3.   Aplicabilidade

Pode-se usar o PFD para extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos para recolher amostras de partículas e de gases por lote ou em contínuo durante quaisquer ciclos de funcionamento em condições transitórias, estacionárias ou com rampas de transição.

O sistema pode também ser utilizado com gases de escape diluídos previamente em que, através de uma razão de diluição constante, um caudal que já é proporcional é diluído (ver figura 9.2). Este é o modo de efetuar uma diluição secundária a partir de um túnel de CVS para atingir a necessária razão de diluição global de recolha de amostras de partículas.

9.2.3.4.   Calibração

A calibração do PFD para extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos é considerada no ponto 8.1.8.6.

9.3.   Procedimentos para a recolha de amostras

9.3.1   Requisitos gerais para a recolha de amostras

9.3.1.1.   Conceção e construção da sonda

A sonda é o primeiro acessório num sistema de recolha de amostras. Apresenta-se saliente dentro da corrente de gases de escape brutos ou diluídos para extrair uma amostra de modo que as suas superfícies interior e exterior estejam em contacto com os gases de escape. Da sonda sai uma amostra que é transportada da sonda para uma conduta de transferência.

As sondas de recolha de amostras devem ser construídas com superfícies internas de aço inoxidável ou, para a amostragem de gases de escape brutos, com qualquer material não reativo capaz de suportar as temperaturas dos gases de escape brutos. As sondas de recolha de amostras devem ser colocadas num local em que os constituintes estejam misturados na concentração média da amostra e a interferência com outras sondas seja minimizada. Recomenda-se que todas as sondas permaneçam livres de influências de camadas-limite, ondas e turbilhões, em especial na proximidade da saída de um tubo de escape onde possa ocorrer uma diluição acidental. A purga ou refluxo de uma sonda não deve influenciar outra sonda durante o ensaio. Pode usar-se uma sonda única para recolher uma amostra de mais do que um constituinte desde que essa sonda cumpra todas as especificações para cada componente.

9.3.1.2.   Condutas de transferência

Deve minimizar-se o comprimento das condutas de transferência que transportam uma amostra extraída de uma sonda para um analisador, dispositivo de recolha ou sistema de diluição mediante a localização de analisadores, suportes de armazenamento e sistemas de diluição tão próximos da das sondas quanto possível. Deve reduzir-se ao mínimo o número de curvas nas condutas de transferência e maximizar o raio de qualquer curvatura inevitável.

9.3.1.3.   Métodos de amostragem

Para a recolha de amostras em contínuo e por lote, apresentadas no ponto 7.2, são aplicáveis as seguintes condições:

a)

Ao extrair de um caudal constante, a recolha de amostras deve igualmente ser efetuada com um caudal constante;

b)

Ao extrair de um caudal variável, o caudal de recolha de amostras deve igualmente variar em função do caudal variável;

c)

Valida-se a recolha proporcional de amostras tal como descrito no ponto 8.2.1.

9.3.2.   Recolha dos gases

9.3.2.1.   Sondas de recolha de amostras

Podem usar-se sondas com uma ou mais entradas para recolher amostras de emissões gasosas. As sondas podem ser orientadas em qualquer direção relativamente ao caudal dos gases de escape brutos ou diluídos. Em algumas sondas, as temperaturas das amostras devem ser controladas, do seguinte modo:

a)

No caso das sondas que extraem os NOx dos gases de escape diluídos, controla-se a temperatura das paredes da sonda de modo a impedir a condensação de água;

b)

No caso das sondas que extraem os hidrocarbonetos dos gases de escape diluídos, recomenda-se que se regule a temperatura das paredes da sonda a aproximadamente 190° C para minimizar a contaminação.

9.3.2.2.   Condutas de transferência

Devem utilizar-se condutas de transferência com superfícies internas de aço inoxidável, PTFE, Viton™ ou qualquer outro material com melhores propriedades para a recolha de amostras das emissões. Deve usar-se um material não reativo capaz de suportar as temperaturas dos gases de escape. Podem usar-se filtros em linha se o filtro e o seu invólucro cumprirem os mesmos requisitos de temperatura que as condutas de transferência, do seguinte modo:

a)

Nas condutas de transferência dos NOx a montante de um conversor NO2-NO que cumpra as especificações do ponto 8.1.11.5, ou de um refrigerador que cumpra as especificações do ponto 8.1.11.4, a amostra deve ser mantida a uma temperatura que impeça a condensação de água;

b)

Nas condutas de transferência dos THC deve ser mantida uma temperatura das paredes ao longo de toda a conduta de (191 ±11) °C. Se a recolha de amostras for feita a partir de gases de escape brutos, pode-se ligar diretamente uma conduta de transferência não aquecida e isolada a uma sonda. O comprimento e o isolamento da conduta de transferência devem ser concebidos para arrefecer a temperatura mais elevada dos gases escape brutos prevista para uma temperatura não inferior a 191 ° C, tal como medida à saída da conduta de transferência. No caso da recolha de amostras num caudal diluído, é permitida uma zona de transição entre a sonda e a conduta de transferência com o comprimento máximo de 0,92 m para fazer a transição da temperatura das paredes para (191 ±11) °C.

9.3.2.3.   Componentes do condicionamento das amostras

9.3.2.3.1.   Secadores de amostras

9.3.2.3.1.1.   Requisitos

O instrumento utilizado para remover a humidade deve satisfazer os requisitos mínimos estabelecidos no ponto seguinte. Na equação (A.8-14) usa-se um teor de humidade de 0,8 % H2O.

Para a mais elevada concentração de vapor de água prevista, H m, a técnica de remoção de água deve manter a humidade no CLD a ≤ 5 g de água/kg de ar seco (ou cerca de 0,8 % do volume de H2O), o que corresponde a 100 % de humidade relativa a 3,9 °C e 101,3 kPa. Esta especificação para a humidade é igualmente equivalente a cerca de 25 % de humidade relativa a 25 °C e 101,3 kPa. Este controlo pode ser efetuado através da medição da temperatura à saída de um desumidificador térmico, ou mediante a medição da humidade imediatamente a montante do CLD.

9.3.2.3.1.2.   Tipos de secadores de amostras permitidos e procedimento para estimar o teor de humidade após a passagem pelo secador

Pode utilizar-se qualquer dos tipos de secador de amostras descritos no presente ponto para reduzir os efeitos de água nas medições de emissões gasosas.

a)

Se for usado um secador de membrana osmótica a montante de qualquer analisador de gases ou dispositivo de recolha, o mesmo deve satisfazer as especificações de temperatura constantes do ponto 9.3.2.2. Deve monitorizar-se o ponto de orvalho, T dew, e a pressão absoluta, p total, a jusante de um secador de membrana osmótica. O volume de água deve ser calculado como especificado nos apêndices A.7-A.8 utilizando os valores registados de forma contínua de T dew e p total ou os seus valores máximos observados durante um ensaio ou os seus pontos de regulação do alarme. Na ausência de uma medição direta, p total nominal é dada pela pressão absoluta mais baixa do secador prevista durante o ensaio.

b)

Não é permitido usar um refrigerador a montante de um sistema de medição dos THC para os motores de ignição por compressão. Se for usado um refrigerador a montante de um conversor NO2-NO ou num sistema de recolha de amostras sem um conversor NO2-NO, o refrigerador deve satisfazer a verificação de perda do desempenho relativa ao NO2 especificada no ponto 8.1.11.4. Deve monitorizar-se o ponto de orvalho, T dew, e a pressão absoluta, ptotal, a jusante de um refrigerador. O volume de água deve ser calculado como especificado nos apêndices A.7-A.8 utilizando os valores registados de forma contínua de T dew e ptotal ou os seus valores máximos observados durante um ensaio ou os seus pontos de regulação do alarme. Na ausência de uma medição direta, ptotal nominal é dada pela pressão absoluta mais baixa do refrigerador prevista durante o ensaio. Pode calcular-se T chiller se for válido presumir o grau de saturação no refrigerador, T dew, com base na eficiência conhecida e na monitorização contínua da temperatura do refrigerador. Se os valores de T chiller não forem registados em contínuo, pode-se usar o seu valor máximo observado durante um ensaio, ou o seu ponto de regulação de alarme, como um valor constante para determinar uma quantidade constante de água em conformidade com os apêndices A.7-A.8. Se for válido presumir que T chiller é igual a T dew, pode usar-se T chiller em vez de T dew em conformidade com os apêndices A.7-A.8. Se for válido presumir uma deslocação constante da temperatura entre T chiller e T dew, devido a uma determinada quantidade conhecida e fixa de reaquecimento da amostra entre a saída do refrigerador e o local de medição da temperatura, este valor da deslocação assumida da temperatura compensar pode ser incluído nos cálculos das emissões. A validade de quaisquer pressupostos admitidos pelo presente parágrafo deve ser demonstrada por análise técnica ou por dados.

9.3.2.3.2.   Bombas de recolha de amostras

Devem utilizar-se bombas de recolha de amostras a montante de um analisador ou de um dispositivo de recolha para o gás em questão. Devem utilizar-se bombas de recolha de amostras com superfícies internas de aço inoxidável, PTFE ou qualquer outro material com melhores propriedades para recolha de amostras das emissões. Em algumas bombas de recolha de amostras, as temperaturas devem ser controladas, do seguinte modo:

a)

Se se usar uma bomba de recolha de amostras de NOx a montante de um conversor NO2-NO que cumpra as especificações do ponto 8.1.11.5 ou de um refrigerador que cumpra as especificações do ponto 8.1.11.4, a bomba deve ser aquecida para impedir a condensação de água;

b)

Se se usar uma bomba de recolha de amostras de THC a montante de um analisador de THC ou de um dispositivo de recolha, as suas superfícies internas devem ser aquecidas até a uma temperatura de (191 ±11) °C.

9.3.2.4.   Suportes de armazenagem das amostras

No caso de amostragem em sacos, armazenam-se os volumes de gás em recipientes suficientemente limpos que deixem escapar um mínimo de gases ou permitam uma permeação mínima dos gases. Usam-se as boas práticas de engenharia para determinar os limiares aceitáveis da limpeza e da permeação dos suportes de armazenamento. A fim de limpar um recipiente, este pode ser repetidamente purgado e evacuado e pode ser aquecido. Usa-se um recipiente flexível (por exemplo, um saco) num ambiente com temperatura controlada ou um recipiente rígido com a temperatura controlada, o qual é inicialmente evacuado ou tem um volume que pode ser deslocado, como um conjunto de pistão e cilindro. Devem usar-se recipientes que satisfaçam as especificações constantes do quadro 9.1 a seguir.

Quadro 9.1

Materiais dos recipientes para a recolha de amostras gasosas por lote

CO, CO2, O2, CH4, C2H6, C3H8, NO, NO2  (6)

polifluoreto de vinilo (7) por exemplo, Tedlar™, polifluoreto de vinilideno (7) por exemplo, Kynar™, politetrafluoroetileno (8) por exemplo, Teflon™, ou aço inoxidável (8)

THC, NMHC

politetrafluoroetileno (9) ou aço inoxidável (9)

9.3.3.   Recolha de amostras de partículas

9.3.3.1.   Sondas de recolha de amostras

Devem usar-se sondas de partículas com uma abertura única. As sondas de partículas devem estar orientadas de face para montante.

A sonda de partículas pode ser protegida por um chapéu que esteja em conformidade com os requisitos da figura 9.3. Neste caso, não deve usar-se o separador primário descrito no ponto 9.3.3.3.

Figura 9.3

Esquema de uma sonda de recolha com um separador em forma de chapéu

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9.3.3.2.   Condutas de transferência

Recomenda-se que se usem condutas de transferência isoladas ou aquecidas ou um recinto aquecido para minimizar as diferenças de temperatura entre as condutas de transferência e os constituintes dos gases de escape. Devem usar-se condutas de transferência inertes em relação às partículas e eletricamente condutoras nas superfícies internas. Recomenda-se a utilização de condutas de transferência de partículas em aço inoxidável; exige-se que qualquer outro material que não seja aço inoxidável tenha o mesmo desempenho na recolha de mostras que o aço inoxidável. A superfície interior das condutas de transferência de partículas deve estar ligada à terra.

9.3.3.3.   Separador primário

É admitida a utilização de um separador primário para eliminar as partículas de grande diâmetro instalado no sistema de diluição imediatamente antes do porta-filtros. Apenas é admitido um separador primário. Se se utilizar uma sonda em forma de chapéu (ver figura 9.3), a utilização de um pré-classificador é proibida.

O separador primário de partículas pode ser um impactador inercial ou um separador ciclónico. Deve ser fabricado em aço inoxidável. O separador primário deve ser dimensionado para eliminar, pelo menos, 50 % das partículas com um diâmetro aerodinâmico de 10 μm e não mais de 1 % das partículas com um diâmetro aerodinâmico de 1 μm na gama de caudais em que é utilizado. A saída do separador primário deve ser configurada com um meio de contornar quaisquer filtros de recolha de partículas, de modo a que o caudal do separador primário possa ser estabilizado antes do início do ensaio. O filtro de recolha de amostras de partículas deve estar situado no máximo a 75 cm a jusante da saída do separador primário.

9.3.3.4.   Filtro de recolha de amostras

Durante a sequência de ensaio, os gases de escape diluídos devem ser amostrados por meio de um filtro que cumpra os requisitos previstos nos pontos 9.3.3.4.1 a 9.3.3.4.4.

9.3.3.4.1.   Características dos filtros

Todos os tipos de filtros devem possuir um coeficiente de retenção de partículas de DOP (ftalato de dioctilo) de 0,3 μm de, pelo menos, 99,7 %. Para cumprir este requisito, podem utilizar-se as medições do fabricante dos filtros de amostragem refletidas nas classificações do produto. O material filtrante deve ser:

a)

Fibra de vidro revestida de fluorocarbono (PTFE); ou

b)

Membrana de fluorocarbono (PTFE).

Se a massa líquida de partículas no filtro exceder 400 μg, pode usar-se um filtro com uma eficiência de recolha inicial mínima de 98 %.

9.3.3.4.2.   Dimensão dos filtros

O filtro deve ter um diâmetro nominal de 46,50 mm ± 0,6 mm.

9.3.3.4.3.   Controlo da diluição e da temperatura das amostras de partículas

As amostras de partículas devem ser diluídas pelo menos uma vez a montante das condutas de transferência, no caso de um sistema CVS, e a jusante, no caso de um sistema PFD (ver ponto 9.3.3.2 relativo às condutas de transferência). A temperatura da amostra deve ser regulada para (47 ±5) °C, tal como medida em qualquer ponto 200 mm a montante ou 200 mm a jusante dos suportes de armazenamento de partículas. A amostra de partículas destina-se a ser aquecida ou arrefecida primariamente pelas condições de diluição especificadas na alínea a) do ponto 9.2.1.

9.3.3.4.4.   Velocidade de passagem nominal através do filtro

A velocidade de passagem nominal de um filtro deve situar-se entre 0,90 e 1,00 m/s, com menos de 5 % dos valores de caudal registados a exceder este intervalo. Se a massa total de partículas exceder 400 μg, a velocidade de passagem nominal do filtro pode ser reduzida. A velocidade de passagem nominal deve ser medida, dividindo o caudal volumétrico da amostra à pressão a montante do filtro e à temperatura da superfície do filtro pela superfície exposta do filtro. Deve usar-se a pressão no tubo de escape ou no túnel do CVS para a pressão a montante se a perda de pressão através do sistema de recolha de partículas até ao filtro for inferior a 2 kPa.

9.3.3.4.5   Porta-filtros

Para minimizar a deposição turbulenta e as partículas se depositarem uniformemente sobre um filtro, deve usar-se um cone divergente de 12,5° (a partir do centro) na secção de transição entre o diâmetro interior da conduta de transferência e o diâmetro exposto da face do filtro. Para esta transição deve utilizar-se aço inoxidável.

9.3.4.   Ambientes para a estabilização e a pesagem das partículas para análise gravimétrica

9.3.4.1.   Ambiente para a análise gravimétrica

A presente secção descreve os dois ambientes necessários para estabilizar e pesar as partículas para efeitos da análise gravimétrica: o ambiente de estabilização das partículas, onde os filtros são armazenados antes da pesagem; e o ambiente de pesagem, onde se encontra a balança. Os dois ambientes podem partilhar um espaço comum.

Os ambientes de estabilização e de pesagem devem estar isentos de quaisquer contaminantes ambientes, tais como poeira, aerossóis ou material semivolátil, que possam contaminar as amostras de partículas.

9.3.4.2.   Limpeza

Deve verificar-se a limpeza do ambiente de estabilização das partículas usando filtros de referência tal como descrito no ponto 8.1.12.1.4.

9.3.4.3.   Temperatura da câmara

A temperatura da câmara (ou sala) em que os filtros de partículas são condicionados e pesados deve ser mantida a 22 °C ±1 °C durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade deve ser mantida a um ponto de orvalho de 9,5 °C ±1 °C, e a uma humidade relativa a 45 % ±8 %. Se os ambientes de estabilização e de pesagem forem separados, a temperatura do ambiente de estabilização deve ser mantida dentro do intervalo de tolerância de 22 °C ± 3 °C.

9.3.4.4.   Verificação das condições ambientes

Aquando da utilização de instrumentos de medição que satisfaçam as especificações do ponto 9.4 devem ser verificadas as seguintes condições ambientes:

a)

Regista-se o ponto de orvalho e a temperatura ambiente. Usam-se estes valores para determinar se os ambientes de estabilização e de pesagem permaneceram dentro das tolerâncias especificadas no ponto 9.3.4.3 anterior durante, pelo menos, 60 minutos antes da pesagem dos filtros;

b)

Regista-se em contínuo a pressão atmosférica no ambiente de pesagem. Uma alternativa aceitável consiste na utilização de um barómetro que meça a pressão atmosférica fora do ambiente de pesagem, desde que se possa garantir que a pressão atmosférica está sempre equilibrada a ±100 Pa da pressão atmosférica comum. Deve registar-se a pressão atmosférica mais recente quando cada amostra de partículas é pesada. Usa-se este valor para calcular a correção da impulsão hidrostática das partículas prevista no ponto 8.1.12.2.

9.3.4.5.   Instalação da balança

Instala-se a balança da maneira que segue:

a)

Instalada numa plataforma isolada das vibrações a fim de a isolar do ruído e da vibração externos;

b)

Protegida contra correntes de convecção por meio de um para-vento antiestático que esteja eletricamente ligado à terra.

9.3.4.6.   Carga de eletricidade estática

A carga de eletricidade estática deve ser reduzida ao mínimo no ambiente da balança, da forma que segue:

a)

A balança deve estar eletricamente ligada à terra;

b)

Devem ser utilizadas pinças de aço inoxidável, se as amostras de partículas forem manipuladas manualmente;

c)

As pinças devem estar ligadas à terra por uma correia, ou o operador deve usar uma pulseira de ligação à terra de forma que a pulseira e a balança tenham a mesma ligação à terra;

d)

Deve prever-se um neutralizante da eletricidade estática que esteja eletricamente ligado à terra em comum com a balança para eliminar a carga estática das amostras de partículas.

9.4.   Instrumentos de medição

9.4.1.   Introdução

9.4.1.1.   Âmbito de aplicação

O presente ponto especifica os instrumentos de medição e os requisitos para os sistemas associados relativos aos ensaios de emissões. Incluem-se aqui instrumentos de laboratório para medição de parâmetros do motor, condições ambientes, parâmetros dos caudais e concentrações das emissões (brutas ou diluídas).

9.4.1.2.   Tipos de instrumentos

Todos os instrumentos referidos no presente anexo devem ser usados tal como descrito no próprio anexo (ver o quadro 8.2 para a medição de quantidades efetuada por estes instrumentos). Sempre que um instrumento mencionado no presente anexo seja utilizado de uma forma não especificada, ou que outro instrumento é utilizado no seu lugar, são aplicáveis os requisitos de equivalência conforme especificados no ponto 5.1.3. Se se especificar mais do que um instrumento para uma determinada medição, um deles será identificado pela entidade homologadora, mediante pedido, como a referência a fim de mostrar que um procedimento alternativo é equivalente ao procedimento especificado.

9.4.1.3.   Sistemas redundantes

Com a aprovação prévia da entidade homologadora, podem ser usados para todos os instrumentos de medição descritos no presente ponto dados de múltiplos instrumentos com vista a calcular resultados de um único ensaio. Os resultados de todas as medições devem ser registados e os dados brutos devem ser conservados, conforme descrito no ponto 5.3 do presente anexo. Este requisito aplica-se independentemente de as medições serem efetivamente utilizadas nos cálculos.

9.4.2.   Registo e controlo de dados

O sistema de ensaio deve ser capaz de atualizar dados, registar dados e controlar sistemas relacionados com as solicitações do operador, o dinamómetro, o equipamento de recolha de amostras e os instrumentos de medição. Devem usar-se sistemas de aquisição e controlo de dados que possam registar a frequências mínimas especificadas, tal como indicado no quadro 9.2 (este quadro não se aplica a ensaios com modos discretos).

Quadro 9.2

Frequências mínimas de registo e controlo de dados

Ponto do protocolo de ensaio aplicável

Valores medidos

Frequência mínima de comando e controlo

Frequência mínima de registo

7.6.

Velocidade e binário durante um mapa do motor por etapas

1 Hz

1 valor médio por etapa

7.6.

Velocidade e binário durante um mapa do motor por varrimento

5 Hz

média de 1 Hz

7.8.3.

Velocidade e binário de referência e de retroação do ciclo de funcionamento em condições transitórias

5 Hz

média de 1 Hz

7.8.2.

Velocidade e binário de referência e de retroação do ciclo de funcionamento em estado estacionário e com rampas de transição

1 Hz

1 Hz

7.3.

Concentrações contínuas dos analisadores de gases brutos

N/A

1 Hz

7.3.

Concentrações contínuas dos analisadores de gases diluídos

N/A

1 Hz

7.3.

Concentrações do lote para os analisadores de gases brutos ou diluídos

N/A

1 valor médio por intervalo de ensaio

7.6.

8.2.1.

Caudal de gases de escape diluídos de um CVS com um permutador de calor a montante da medição do caudal

N/A

1 Hz

7.6.

8.2.1.

Caudal de gases de escape diluídos de um CVS sem permutador de calor a montante da medição do caudal

5 Hz

média de 1 Hz

7.6.

8.2.1.

Caudal do ar de admissão ou dos gases de escape (para medição de gases brutos em condições transitórias)

N/A

média de 1 Hz

7.6.

8.2.1.

Ar de diluição se ativamente controlado

5 Hz

média de 1 Hz

7.6.

8.2.1.

Caudal da amostra de um CVS com um permutador de calor

1 Hz

1 Hz

7.6.

8.2.1.

Caudal da amostra de um CVS sem permutador de calor

5 Hz

média de 1 Hz

9.4.3.   Especificações de desempenho para os instrumentos de medição

9.4.3.1.   Descrição geral

O sistema de ensaio no seu conjunto deve satisfazer todas as calibrações e verificações aplicáveis e os critérios de validação dos ensaios especificados no ponto 8.1, incluindo os requisitos para a verificação da linearidade dos pontos 8.1.4 e 8.2. Os instrumentos devem satisfazer as especificações constantes do quadro 9.2 para todas as gamas a utilizar para os ensaios. Além disso, deve conservar-se toda a documentação recebida dos fabricantes dos instrumentos indicando que os instrumentos satisfazem as especificações constantes do quadro 9.2.

9.4.3.2.   Requisitos dos componentes

O quadro 9.3 mostra as especificações dos transdutores de binário, velocidade e pressão, dos sensores de temperatura e do ponto de orvalho e de outros instrumentos. O sistema completo para medir uma dada quantidade física e/ou química deve satisfazer a verificação da linearidade prevista no ponto 8.1.4. Para as medições de emissões gasosas podem ser utilizados analisadores que possuam algoritmos de compensação que são funções de outros componentes gasosos medidos e das características do combustível para o ensaio específico do motor. Quaisquer algoritmos de compensação devem apenas oferecer compensação sem afetar quaisquer ganhos (isto é, ausência de enviesamento).

Quadro 9.3

Especificações de desempenho recomendadas para os instrumentos de medição

Instrumento de medição

Símbolo da quantidade medida

Tempo de subida do sistema completo

Frequência de atualização do registo

Exatidão (10)

Repetibilidade (10)

Transdutor da velocidade do motor

n

1 s

média de 1 Hz

2,0 % de pt ou 0,5 % do valor máximo

1,0 % de pt ou 0,25 % do valor máximo

Transdutor do binário do motor

T

1 s

média de 1 Hz

2,0 % de pt ou 1,0 % do valor máximo

1,0 % de pt ou 0,5 % do valor máximo

Medidor do caudal de combustível

(Totalizador do combustível)

 

5 s

(N/A)

1 Hz

(N/A)

2,0 % de pt ou 1,5 % do valor máximo

1,0 % de pt ou 0,75 % do valor máximo

Medidor do caudal total diluído (CVS) (Com permutador de calor antes do medidor)

 

1 s

(5 s)

média de 1 Hz

(1 Hz)

2,0 % de pt ou 1,5 % do valor máximo

1,0 % de pt ou 0,75 % do valor máximo

Medidores do ar de diluição, do ar de admissão, dos gases de escape e das amostras

 

1 s

Médias a 1 Hz das amostras a 5 Hz

2,5 % de pt ou 1,5 % do valor máximo

1,25 % de pt ou 0,75 % do valor máximo

Analisador contínuo dos gases brutos

x

2,5 s

2 Hz

2,0 % de pt ou 2,0 % de medição

1,0 % de pt ou 1,0 % de medição

Analisador contínuo dos gases diluídos

x

5 s

1 Hz

2,0 % de pt ou 2,0 % de medição

1,0 % de pt ou 1,0 % de medição

Analisador contínuo de gases

x

5 s

1 Hz

2,0 % de pt ou 2,0 % de medição

1,0 % de pt ou 1,0 % de medição

Analisador de gases por lote

x

N/A

N/A

2,0 % de pt ou 2,0 % de medição

1,0 % de pt ou 1,0 % de medição

Balança gravimétrica para as partículas

mPM

N/A

N/A

Ver ponto 9.4.11.

0,5 μg

Balança inércia para as partículas

mPM

5 s

1 Hz

2,0 % de pt ou 2,0 % de medição

1,0 % de pt ou 1,0 % de medição

9.4.4.   Medição dos parâmetros do motor e das condições ambientes

9.4.4.1.   Sensores de velocidade e binário

9.4.4.1.1.   Aplicação

Os instrumentos de medição do trabalho à entrada e e à saída durante o funcionamento do motor devem satisfazer as especificações do presente ponto. Recomendam-se sensores, transdutores e medidores que satisfaçam as especificações constantes do quadro 9.3. Os sistemas completos para medir o trabalho à entrada e à saída devem satisfazer a verificação da linearidade prevista no ponto 8.1.4.

9.4.4.1.2.   Trabalho do veio

Calcula-se o trabalho e a potência a partir dos resultados dos transdutores da velocidade e do binário, em conformidade com o ponto 9.4.4.1. Os sistemas completos para medir a velocidade e o binário devem satisfazer a calibração e as verificações previstas nos pontos 8.1.7 e 8.1.4.

O binário induzido pela inércia de componentes em aceleração e desaceleração ligados ao volante de inércia, tais como o veio motor e o rotor do dinamómetro, deve ser compensado, conforme necessário, com base nas boas práticas de engenharia.

9.4.4.2.   Transdutores de pressão, sensores de temperatura e sensores do ponto de orvalho

Os sistemas completos para medir a pressão, a temperatura e o ponto de orvalho devem cumprir a calibração prevista no ponto 8.1.7.

Os transdutores de pressão devem estar localizados num ambiente com temperatura controlada ou devem compensar as variações de temperatura ao longo da gama de funcionamento prevista. Os materiais dos transdutores devem ser compatíveis com o fluido que é medido.

9.4.5.   Medições relativas aos caudais

Com qualquer tipo de medidor de caudais (de combustível, de ar de admissão, dos gases de escape brutos, dos gases de escape diluídos, das amostras), o caudal deve ser condicionado conforme for necessário a fim de impedir que ondas, turbilhões, caudais circulantes ou impulsos do caudal afetem a exatidão e a repetibilidade do medidor. No caso de alguns medidores, este condicionamento pode ser obtido utilizando um comprimento suficiente de tubagem retilínea (tal como um comprimento equivalente a pelo menos 10 diâmetros do tubo) ou utilizando curvas nos tubos, aletas retificadoras, placas perfuradas (ou amortecedores de pulsação pneumáticos para o medidor do caudal de combustível) especialmente concebidas para criar um perfil de velocidade constante e previsível a montante do medidor.

9.4.5.1.   Medidor do caudal de combustível

O sistema completo para medir o caudal de combustível deve cumprir a calibração prevista no ponto 8.1.8.1. Em todas as medições do caudal de combustível deve contabilizar-se o combustível que contorna o motor ou retorna do motor ao reservatório de combustível.

9.4.5.2.   Medidor do caudal de admissão

O sistema completo para medir o caudal de admissão deve cumprir a calibração prevista no ponto 8.1.8.2.

9.4.5.3.   Medidor do caudal dos gases de escape brutos

9.4.5.3.1.   Requisitos dos componentes

O sistema completo para medir o caudal de gases de escape brutos deve cumprir a calibração prevista no ponto 8.1.4. Todos os medidores de caudais de gases de escape brutos devem ser concebidos de modo a compensar adequadamente as variações da termodinâmica, fluidez e composição dos gases de escape brutos.

9.4.5.3.2.   Tempo de resposta do medidor de caudais

Para se controlar um sistema de diluição do caudal parcial de modo a extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos, exige-se do medidor de caudais um tempo de resposta mais rápido do que o indicado no quadro 9.3 No que diz respeito aos sistemas de diluição do caudal parcial com controlo em linha o tempo de resposta do medidor de caudais deve cumprir as especificações do ponto 8.2.1.2.

9.4.5.3.3.   Arrefecimento dos gases de escape

É permitido o arrefecimento dos gases de escape a montante do medidor de caudais com as seguintes restrições:

a)

Não é permitido recolher amostras de partículas a jusante do arrefecimento;

b)

Se o arrefecimento fizer com que as temperaturas dos gases de escape acima de 202 ° C baixem para um valor inferior a 180 ° C, não é permitido recolher amostras de NMHC a jusante do arrefecimento;

c)

Se o arrefecimento causar condensação de água, não é permitido recolher amostras de NOx a jusante do arrefecimento, a menos que o refrigerador satisfaça a verificação do desempenho prevista no ponto 8.1.11.4.

d)

Se o arrefecimento causar condensação de água antes de o caudal atingir um medidor de caudais, deve medir-se T dew e a pressão p total à entrada do medidor de caudais. Estes valores são utilizados nos cálculos das emissões em conformidade com os apêndices A.7-A.8.

9.4.5.4.   Medidores de caudais de ar de diluição e de gases de escape diluídos

9.4.5.4.1.   Aplicação

Determinam-se os caudais instantâneos dos gases de escape diluídos ou o caudal total dos gases de escape diluídos ao longo de um intervalo de ensaio utilizando um medidor de caudais para os gases de escape diluídos. Os caudais instantâneos dos gases de escape brutos ou o caudal total dos gases de escape brutos ao longo de um intervalo de ensaio podem ser calculados a partir da diferença entre o medidor do caudal dos gases de escape diluídos e um medidor do ar de diluição.

9.4.5.4.2.   Requisitos dos componentes

O sistema completo para medir o caudal dos gases de escape diluídos deve satisfazer a calibração e as verificações previstas nos pontos 8.1.8.4 e 8.1.8.5 Podem utilizar-se os seguintes medidores:

a)

Para recolha de amostras a volume constante (CVS) do caudal total dos gases de escape diluídos, pode usar-se um venturi de escoamento crítico (CFV) ou múltiplos venturis de escoamento crítico dispostos em paralelo, uma bomba volumétrica (PDP), um venturi subsónico (SSV) ou um medidor de caudais ultrassónico (UFM). Combinados com um permutador de calor a montante, uma PDP ou um CFV poderão atuar também como regulador passivo do caudal ao manter os gases de escape diluídos a uma temperatura constante num sistema CVS;

b)

Com o sistema de diluição do caudal parcial (PFD) pode usar-se a combinação de qualquer medidor de caudais com um qualquer sistema de controlo ativo do caudal para manter uma recolha proporcional de amostras de constituintes dos gases de escape. Pode controlar-se o caudal total dos gases de escape diluídos, ou um ou mais caudais de amostras, ou uma combinação destes controlos de caudais para manter a recolha proporcional de amostras.

Com qualquer outro sistema de diluição, pode usar-se um elemento de caudal laminar, um medidor de caudais ultrassónico, um venturi subsónico, um venturi de escoamento crítico ou múltiplos venturis dispostos em paralelo, um medidor volumétrico, um medidor mássico térmico, um tubo de Pitot multifuros que calcula a média ou um anemómetro de fio aquecido.

9.4.5.4.3.   Arrefecimento dos gases de escape

É permitido arrefecer os gases de escape diluídos a montante de um medidor do caudal de gases diluídos, desde que seja observado o seguinte:

a)

Não é permitido recolher amostras de partículas a jusante do arrefecimento;

b)

Se o arrefecimento fizer com que as temperaturas dos gases de escape acima de 202 ° C baixem para um valor inferior a 180 ° C, não é permitido recolher amostras de NMHC a jusante do arrefecimento;

c)

Se o arrefecimento causar condensação de água, não é permitido recolher amostras de NOx a jusante do arrefecimento, a menos que o refrigerador satisfaça a verificação do desempenho prevista no ponto 8.1.11.4.

d)

Se o arrefecimento causar condensação de água antes de o caudal atingir um medidor de caudais, deve medir-se o ponto de orvalho, T dew e a pressão p total à entrada do medidor de caudais. Estes valores são utilizados nos cálculos das emissões em conformidade com os apêndices A.7-A.8.

9.4.5.5.   Medidor de caudais de amostras na recolha de amostras por lote

Usa-se um medidor de caudais de amostras para determinar o caudal das amostras ou o caudal total de amostras total recolhido num sistema de recolha de amostras por lote durante um intervalo de ensaio. Pode usar-se a diferença entre dois medidores de caudais para calcular o caudal das amostras para um túnel de diluição, por exemplo para a medição de partículas num sistema de diluição do caudal parcial e para a medição de partículas num sistema de diluição secundária do caudal. As especificações para a medição diferencial do caudal para extrair uma amostra proporcional dos gases de escape brutos constam do ponto 8.1.8.6.1 e a calibração da medição diferencial do caudal consta do ponto 8.1.8.6.2.

O sistema completo para o medidor do caudal de amostras deve cumprir a calibração prevista no ponto 8.1.8.

9.4.5.6.   Misturador-doseador de gases

Pode utilizar-se um misturador-doseador de gases para misturar os gases de calibração.

Usa-se um misturador-doseador de gases que misture os gases de acordo com as especificações do ponto 9.5.1 e com as concentrações previstas durante os ensaios das emissões; podem usar-se misturadores-doseadores de gases de escoamento crítico, de tubo capilar ou de medição térmica do caudal mássico. As correções da viscosidade devem ser aplicadas conforme necessário (se tal não for feito pelo software interno do misturador-doseador), de modo a assegurar uma correta divisão dos gases. O sistema do misturador-doseador deve satisfazer a verificação da linearidade do ponto 8.1.4.5. Em alternativa, o dispositivo misturador pode ser verificado com um instrumento que, por natureza, seja linear, p. ex., utilizando gás NO com um CLD. O valor de regulação da sensibilidade do instrumento deve ser ajustado com o gás de regulação da sensibilidade diretamente ligado ao instrumento. Deve verificar-se o misturador-doseador com as regulações utilizadas e compara-se o valor nominal com a concentração medida pelo instrumento.

9.4.6.   Medições do CO e do CO2

Usa-se um analisador não dispersivo de infravermelhos (NDIR) para medir as concentrações de CO e de CO2 nos gases de escape brutos ou diluídos tanto na recolha de amostras por lote como em contínuo.

O sistema baseado no NDIR deve satisfazer a calibração e as verificações do ponto 8.1.9.1.

9.4.7.   Medições dos hidrocarbonetos

9.4.7.1.   Detetor de ionização por chama

9.4.7.1.1.   Aplicação

Usa-se um detetor de ionização por chama aquecido (FID) para medir as concentrações de hidrocarbonetos nos gases de escape brutos ou diluídos tanto na recolha de amostras por lote como em contínuo. Determinam-se as concentrações de hidrocarbonetos numa base de carbono 1, C1. Determinam-se os valores para os hidrocarbonetos metânicos e não metânicos conforme descrito no ponto 9.4.7.1.4. Os analisadores FID aquecidos devem manter todas as superfícies expostas às emissões a uma temperatura de 191 ±11 °C.

9.4.7.1.2.   Requisitos dos componentes

O sistema baseado no FID para medir os THC ou o CH4 deve satisfazer todas verificações para a medição dos hidrocarbonetos previstas no ponto 8.1.10.

9.4.7.1.3.   Combustível do FID e ar do queimador

O combustível do FID e ar do queimador devem cumprir as especificações do ponto 9.5.1. O combustível do FID e o ar do queimador não se devem misturar antes de entrar no analisador FID de modo a garantir que o analisador FID opera com uma chama de difusão e não com uma chama de pré-mistura.

9.4.7.1.4.   Metano

Analisadores FID para medir os hidrocarbonetos totais (THC). Para determinar os hidrocarbonetos não metânicos (NMHC), o metano, CH4, deve ser quantificado com um separador de hidrocarbonetos não metânicos e um analisador FID conforme descrito no ponto 9.4.7.2, ou com um cromatógrafo de fase gasosa, tal como descrito no ponto 9.4.7.3. No caso de um analisador FID utilizado para determinar os NMHC, determina-se o fator de resposta ao CH4, RF CH4, conforme descrito no ponto 8.1.10.1. Os cálculos relacionados com os NMHC são descritos nos apêndices A.7-A.8.

9.4.7.1.5.   Estimativa para o metano

Em vez de medir o metano, é permitido considerar que 2 % dos hidrocarbonetos totais medidos são metano, conforme descrito nos apêndices A.7-A.8.

9.4.7.2.   Separador de hidrocarbonetos não metânicos

9.4.7.2.1.   Aplicação

Pode usar-se um separador de hidrocarbonetos não metânicos para medir o CH4 com um analisador FID. Um separador de hidrocarbonetos não metânicos oxida todos os hidrocarbonetos não metânicos convertendo-os em CO2 e H2O. Um separador de hidrocarbonetos não metânicos pode ser utilizado para gases de escape brutos ou diluídos com recolha de amostras por lote ou em contínuo.

9.4.7.2.2.   Desempenho do sistema

Determina-se o desempenho de um separador de hidrocarbonetos não metânicos conforme descrito no ponto 8.1.10.3 e usam-se os resultados no cálculo das emissões de NMHC previstos em A.7 e A.8.

9.4.7.2.3.   Configuração

Configura-se o separador de hidrocarbonetos não metânicos com uma conduta de derivação para a verificação descrita no ponto 8.1.10.3.

9.4.7.2.4.   Otimização

Pode otimizar-se um separador de hidrocarbonetos não metânicos para maximizar a penetração da CH4 e a oxidação de todos os outros hidrocarbonetos. Pode humedecer-se uma amostra e diluí-la com ar purificado ou oxigénio (O2) a montante do separador de hidrocarbonetos não metânicos para otimizar o seu desempenho. Qualquer humidificação e diluição da amostra devem ser tidas em conta no cálculo das emissões.

9.4.7.3.   Cromatógrafo de fase gasosa

Aplicação: Pode usar-se um cromatógrafo de fase gasosa para medir as concentrações de CH4 nos gases de escape diluídos na recolha de amostras por lote. Embora também se possa também usar um separador de hidrocarbonetos não metânicos para medir o CH4, conforme descrito no ponto 9.4.7.2, deve usar-se um procedimento de referência baseado num cromatógrafo de fase gasosa para comparação com qualquer proposta de procedimento de medição alternativo em conformidade com o ponto 5.1.3.

9.4.8.   Medições dos NOx

São especificados dois instrumentos de medição para a medição dos NOx, sendo possível utilizar qualquer um deles, desde que responda aos critérios especificados nos pontos 9.4.8.1 ou 9.4.8.2, respetivamente. Deve usar-se o detetor de quimioluminescência como procedimento de referência para comparação com qualquer proposta de procedimento de medição alternativo em conformidade com o disposto no ponto 5.1.3 do presente anexo.

9.4.8.1.   Detetor de quimioluminescência

9.4.8.1.1.   Aplicação

Usa-se um detetor de quimioluminescência (CLD) combinado com um conversor NO2-NO para medir a concentração de NOx nos gases de escape brutos ou diluídos tanto na recolha de amostras por lote como em contínuo.

9.4.8.1.2.   Requisitos dos componentes

O sistema baseado no CLD deve satisfazer a verificação do efeito de atenuação prevista no ponto 8.1.11.1. Pode usar-se um CLD, aquecido ou não, assim como um CLD que funcione à pressão atmosférica ou em vácuo.

9.4.8.1.3.   Conversor NO2-NO

Coloca-se um conversor NO2-NO interno ou externo que satisfaça a verificação prevista no ponto 8.1.11.5 a montante do CLD e o configura-se o conversor com uma derivação para facilitar essa verificação.

9.4.8.1.4.   Efeitos da humidade

Todas as temperaturas do CLD devem ser mantidas, de modo a impedir a condensação de água. Para eliminar a humidade de uma amostra a montante de um CLD, usa-se uma das seguintes configurações:

a)

Um CLD ligado a jusante de um eventual secador ou refrigerador a jusante de um conversor NO2-NO que satisfaça a verificação prevista no ponto 8.1.11.5;

b)

Um CLD ligado a jusante de um eventual secador ou refrigerador que satisfaça a verificação prevista no ponto 8.1.11.4.

9.4.8.1.5.   Tempo de resposta

Pode utilizar-se um CLD aquecido para melhorar o tempo de resposta do CLD.

9.4.8.2.   Analisador não dispersivo de ultravioletas

9.4.8.2.1.   Aplicação

Usa-se um analisador não dispersivo de ultravioletas (NDUV) para medir a concentração de NOx nos gases de escape brutos ou diluídos tanto na recolha de amostras por lote como em contínuo.

9.4.8.2.2.   Requisitos dos componentes

O sistema baseado no NDUV deve satisfazer as verificações previstas no ponto 8.1.11.3.

9.4.8.2.3.   Conversor NO2-NO

Se o analisador NDUV medir apenas o NO, deve colocar-se um conversor NO2-NO interno ou externo que satisfaça a verificação prevista no ponto 8.1.11.5 a montante do analisador NDUV. Configura-se o conversor com uma derivação para facilitar esta verificação.

9.4.8.2.4.   Efeitos da humidade

A temperatura do analisador NDUV deve ser mantida de modo a impedir a condensação de água, a menos que se use umas das seguintes configurações:

a)

Um NDUV ligado a jusante de um eventual secador ou refrigerador a jusante de um conversor NO2-NO que satisfaça a verificação prevista no ponto 8.1.11.5;

b)

Um NDUV ligado a jusante de um eventual secador ou refrigerador que satisfaça a verificação prevista no ponto 8.1.11.4.

9.4.9.   Medições do O2

Usa-se um analisador de deteção paramagnética (PMD) ou de deteção magnetopneumática (MPD) para medir as concentrações de O2 nos gases de escape brutos ou diluídos tanto na recolha de amostras por lote como em contínuo.

9.4.10.   Medições da razão ar/combustível

Pode usar-se um analisador por óxido de zircónio (ZrO2) para medir a razão ar/combustível nos gases de escape brutos na recolha de amostras em contínuo. As medições do O2 com as medições do ar de admissão e do débito de combustível podem ser utilizadas para calcular o caudal dos gases de escape em conformidade com os apêndices A7-A.8.

9.4.11.   Medições das partículas com balança gravimétrica

Usa-se uma balança para pesar as partículas líquidas recolhidas nos filtros de recolha de amostras.

O requisito mínimo para a resolução da balança é que esta deve ser igual ou inferior à repetibilidade de 0,5 micrograma recomendada no quadro 9.3. Se a balança usar pesos de calibração internos para a regulação da sensibilidade e as verificações de linearidade de rotina, os pesos de calibração devem cumprir as especificações do ponto 9.5.2.

A balança deve ser configurada para um tempo de estabelecimento ótimo e ter uma localização estável.

9.5.   Gases de análise e normas relativas à massa

9.5.1.   Gases de análise

Os gases de análise devem cumprir as especificações de exatidão e de pureza do presente ponto.

9.5.1.1.   Especificações para os gases

Devem ter-se em consideração as seguintes especificações para os gases:

a)

Devem usar-se gases purificado para colocar a zero os instrumentos de medição e para misturar com gases de calibração. Devem usar-se gases cuja contaminação não seja superior ao valor mais alto dos valores seguintes na garrafa de gás ou à saída de um gerador de gás de colocação a zero:

i)

2 % de contaminação, medidos em relação à concentração média prevista na norma. Por exemplo, se se previr uma concentração de CO de 100,0 μmol/mol, será permitido utilizar um gás de colocação a zero com uma contaminação por CO inferior ou igual a 2,000 μmol/mol;

ii)

A contaminação especificada no quadro 9.4, aplicável em medições de gases brutos ou diluídos;

iii)

A contaminação especificada no quadro 9.5, aplicável em medições em gases brutos.

Quadro 9.4

Limites de contaminação, aplicáveis em medições de gases brutos ou diluídos [μmol/mol = ppm (3.2)]

Constituinte

Ar de síntese purificado (11)

N2 purificado (11)

THC (equivalente C1)

≤ 0,05 μmol/mol

≤ 0,05 μmol/mol

CO

≤ 1 μmol/mol

≤ 1 μmol/mol

CO2

≤ 10 μmol/mol

≤ 10 μmol/mol

O2

0,205 a 0,215 mol/mol

≤ 2 μmol/mol

NOx

≤ 0,02 μmol/mol

≤ 0,02 μmol/mol

Quadro 9.5

Limites de contaminação, aplicáveis em medições em gases brutos [μmol/mol = ppm (3.2)]

Constituinte

Ar de síntese purificadoa (12)

N2 purificado (12)

THC (equivalente C1)

≤ 1 μmol/mol

≤ 1 μmol/mol

CO

≤ 1 μmol/mol

≤ 1 μmol/mol

CO2

≤ 400 μmol/mol

≤ 400 μmol/mol

O2

0,18 q 0,21 mol/mol

—

NOx

≤ 0,1 μmol/mol

≤ 0,1 μmol/mol

b)

Devem utilizar-se os seguintes gases com um analisador FID:

i)

O combustível do FID deve ser utilizado com um concentração de H2O de (0,39 a 0,41) mol/mol, restante He. A mistura não deve conter mais de 0,05 μmol/mol de THC;

ii)

O ar do queimador do FID usado deve cumprir as especificações para o ar purificado previstas na alínea a) do presente ponto;

iii)

Gás de colocação a zero. Colocam-se a zero os detetores de ionização por chama com gás purificado que cumpra as especificações da alínea a) do presente ponto, com a exceção de que a concentração de O2 do gás purificado pode ter um valor qualquer;

iv)

Propano no gás de regulação da sensibilidade do FID. Regula-se a sensibilidade e calibra-se o FID dos THC com concentrações de calibração de propano, C3H8. A calibração deve ser efetuada numa base de carbono 1 (C1);

v)

Metano no gás de regulação da sensibilidade do FID. Se se regular a sensibilidade e calibrar um analisador FID do CH4 com um separador de hidrocarbonetos não metânicos, o detetor FID deve ser calibrado com concentrações de calibração de metano, CH4. A calibração deve ser efetuada numa base de carbono 1 (C1);

c)

Devem usar-se as misturas de gases seguintes com gases especificados em normas internacionais e/ou nacionais reconhecidas, com uma aproximação de ±1,0 % do valor verdadeiro ou de outras normas de gases que tenham sido aprovadas:

i)

CH4, restante ar de síntese purificado e/ou N2 (conforme for aplicável);

ii)

C2H6, restante ar de síntese purificado e/ou N2 (conforme for aplicável);

iii)

C3H8, restante ar de síntese purificado e/ou N2 (conforme for aplicável);

iv)

CO, restante N2 purificado;

v)

CO2, restante N2 purificado;

vi)

NO, restante N2 purificado;

vii)

NO2, restante ar de síntese purificado;

viii)

O2, restante N2 purificado;

ix)

C3H8, CO, CO2, NO, restante N2 purificado;

x)

C3H8, CH4, CO, CO2, NO, restante N2 purificado;

d)

Podem usar-se gases de espécies diferentes das constantes da alínea c) do presente ponto (p. ex., metanol em ar, que pode ser utilizado para determinar os fatores de resposta), desde que se aproximem a ±3,0 % do valor verdadeiro das especificações de normas internacionais e/ou nacionais reconhecidas e satisfaçam os critérios de estabilidade do ponto 9.5.1.2;

e)

Podem gerar-se gases de calibração próprios com um dispositivo de mistura de gases de precisão, como um misturador-doseador de gases, para diluir gases com N2 purificado ou ar de síntese purificado. Se os misturadores-doseadores de gases cumprirem as especificações do ponto 9.4.5.6 e os gases que entram na mistura cumprirem os requisitos das alíneas a) e c) do presente ponto, as misturas resultantes são consideradas conformes com os requisitos do presente ponto 9.5.1.1.

9.5.1.2.   Concentração e data de validade

A concentração das eventuais normas do gás de calibração e a data de expiração indicada pelo fornecedor do gás devem ser registadas.

a)

Não é permitido usar gás de calibração normalizado após a sua data de expiração, exceto nos casos previstos na alínea b) do presente ponto.

b)

Os gases de calibração podem ser novamente rotulados e utilizados após a sua data de expiração se tal for previamente aprovado pela entidade homologadora.

9.5.1.3.   Transferência de gases

Os gases devem ser transferidos da sua fonte para os analisadores utilizando componentes que se destinam a controlar e a transferir apenas esses gases.

O prazo de validade de todos os gases de calibração deve ser respeitado. A data de expiração dos gases de calibração indicada pelo fabricante deve ser registada.

9.5.2.   Normas relativas à massa

Devem usar-se pesos de calibração nas balanças de partículas certificados de acordo com normas internacionais e/ou nacionais reconhecidas com uma aproximação de 0.1 %. Os pesos de calibração podem ser certificados por qualquer laboratório de calibração que mantenha a rastreabilidade de normas internacionais e/ou nacionais reconhecidas. Deve ser assegurado que o peso de calibração mais pequeno não tenha uma massa mais do que dez vezes superior à massa de um suporte de recolhas de partículas não utilizado. Do relatório de calibração deve constar igualmente a densidade dos pesos.

(1)  Os símbolos específicos figuram nos anexos.

(2)  A numeração do presente anexo é coerente com a numeração do NRMM gtr 11. No entanto, algumas secções do NRMM gtr não são necessárias no presente anexo.

(3)  Para uma melhor compreensão da definição de potência primária, ver figura 2 da norma ISO 8528 1:2005.

(4)  Realizar calibrações e verificações mais frequentemente, de acordo com as instruções do fabricante do sistema de medição e as boas práticas de engenharia.

(5)  A verificação do CVS não é exigida para os sistemas que estejam dentro da tolerância de ±2 % com base no balanço químico do carbono ou do oxigénio do ar de admissão, do combustível e dos gases de escape diluídos.

(6)  Desde que seja impedida a condensação da água no recipiente de armazenamento.

(7)  Até 40 °C.

(8)  Até 202 °C

(9)  A (191 ± 11) °C.

(10)  A exatidão e a repetibilidade determinam-se sempre com os mesmos dados recolhidos, tal como descrito no ponto 9.4.3, e com base em valores absolutos. «pt» designa a média geral prevista para o valor-limite de emissão; «valor máximo» é o valor máximo previsto para o limite de emissão durante o ciclo de funcionamento, não o valor máximo da gama do instrumento, «medição» é a média efetiva medida durante o ciclo de funcionamento.

(11)  Não se exige que estes níveis de pureza estejam especificados em normas internacionais e/ou nacionais reconhecidas.

(12)  Não se exige que estes níveis de pureza estejam especificados em normas internacionais e/ou nacionais reconhecidas.

Apêndice A.1

(Reservado)

Apêndice A.2

Estatísticas

A.2.1.   Média aritmética

A média aritmética, Formula, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-1)

A.2.2.   Desvio-padrão

O desvio-padrão de uma amostra não enviesada (p.ex., N–1), σ, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-2)

A.2.3.   Valor quadrático médio

O valor quadrático médio, rms y, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-3)

A.2.4.   t-test

Determina-se se os dados passam um teste t usando as seguintes equações e quadros:

a)

No caso de um teste t não emparelhado, calcula-se a estatística de t e o respetivo número de graus de liberdade, v, do seguinte modo:

Formula

(A.2-4)

Formula

(A.2-5)

b)

No caso de um teste t emparelhado, calcula-se a estatística de t e o respetivo número de graus de liberdade, v, do seguinte modo, sendo de notar que εi são erros (p. ex., diferenças) entre cada par de y refi e yi :

Formula

Formula

(A.2-6)

c)

Usa-se o quadro A.2.1 do presente ponto para comparar t aos valores em forma tabular de t crit em função do número de graus de liberdade. Se t for inferior a t crit, t passa o teste t.

Quadro A.2.1

Valores críticos t em função do número de graus de liberdade, n

n

Confiança

 

90 %

95 %

1

6,314

12,706

2

2,920

4,303

3

2,353

3,182

4

2,132

2,776

5

2,015

2,571

6

1,943

2,447

7

1,895

2,365

8

1,860

2,306

9

1,833

2,262

10

1,812

2,228

11

1,796

2,201

12

1,782

2,179

13

1,771

2,160

14

1,761

2,145

15

1,753

2,131

16

1,746

2,120

18

1,734

2,101

20

1,725

2,086

22

1,717

2,074

24

1,711

2,064

26

1,706

2,056

28

1,701

2,048

30

1,697

2,042

35

1,690

2,030

40

1,684

2,021

50

1,676

2,009

70

1,667

1,994

100

1,660

1,984

1000+

1,645

1,960

Utiliza-se a interpolação linear para estabelecer os valores não indicados aqui.

A.2.5.   Teste F

A estatística de F calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-7)

a)

Para um teste F com 90 % de confiança, utiliza-se o quadro 2 do presente ponto para comparar F com os valores de F crit90 tabelados em função de (N-1) e (N ref-1). Se F for inferior a F crit90, F passa o teste F com 90 % de confiança;

b)

Para um teste F com 95 % de confiança, utiliza-se o quadro 3 do presente ponto para comparar F aos valores em forma tabular de F crit95 em função de (N-1) e (N ref-1). Se F for inferior a F crit95, F passa o teste F com 95 % de confiança.

Quadro A.2.2

Valores críticos de F, F crit90, em função de N-1 e N ref -1 com 90 % de confiança

N-1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

15

20

24

30

40

60

120

1 000+

N ref-1

 

1

39,86

49,50

53,59

55,83

57,24

58,20

58,90

59,43

59,85

60,19

60,70

61,22

61,74

62,00

62,26

62,52

62,79

63,06

63,32

2

8,526

9,000

9,162

9,243

9,293

9,326

9,349

9,367

9,381

9,392

9,408

9,425

9,441

9,450

9,458

9,466

9,475

9,483

9,491

3

5,538

5,462

5,391

5,343

5,309

5,285

5,266

5,252

5,240

5,230

5,216

5,200

5,184

5,176

5,168

5,160

5,151

5,143

5,134

4

4,545

4,325

4,191

4,107

4,051

4,010

3,979

3,955

3,936

3,920

3,896

3,870

3,844

3,831

3,817

3,804

3,790

3,775

3,761

5

4,060

3,780

3,619

3,520

3,453

3,405

3,368

3,339

3,316

3,297

3,268

3,238

3,207

3,191

3,174

3,157

3,140

3,123

3,105

6

3,776

3,463

3,289

3,181

3,108

3,055

3,014

2,983

2,958

2,937

2,905

2,871

2,836

2,818

2,800

2,781

2,762

2,742

2,722

7

3,589

3,257

3,074

2,961

2,883

2,827

2,785

2,752

2,725

2,703

2,668

2,632

2,595

2,575

2,555

2,535

2,514

2,493

2,471

8

3,458

3,113

2,924

2,806

2,726

2,668

2,624

2,589

2,561

2,538

2,502

2,464

2,425

2,404

2,383

2,361

2,339

2,316

2,293

9

3,360

3,006

2,813

2,693

2,611

2,551

2,505

2,469

2,440

2,416

2,379

2,340

2,298

2,277

2,255

2,232

2,208

2,184

2,159

10

3,285

2,924

2,728

2,605

2,522

2,461

2,414

2,377

2,347

2,323

2,284

2,244

2,201

2,178

2,155

2,132

2,107

2,082

2,055

11

3,225

2,860

2,660

2,536

2,451

2,389

2,342

2,304

2,274

2,248

2,209

2,167

2,123

2,100

2,076

2,052

2,026

2,000

1,972

12

3,177

2,807

2,606

2,480

2,394

2,331

2,283

2,245

2,214

2,188

2,147

2,105

2,060

2,036

2,011

1,986

1,960

1,932

1,904

13

3,136

2,763

2,560

2,434

2,347

2,283

2,234

2,195

2,164

2,138

2,097

2,053

2,007

1,983

1,958

1,931

1,904

1,876

1,846

14

3,102

2,726

2,522

2,395

2,307

2,243

2,193

2,154

2,122

2,095

2,054

2,010

1,962

1,938

1,912

1,885

1,857

1,828

1,797

15

3,073

2,695

2,490

2,361

2,273

2,208

2,158

2,119

2,086

2,059

2,017

1,972

1,924

1,899

1,873

1,845

1,817

1,787

1,755

16

3,048

2,668

2,462

2,333

2,244

2,178

2,128

2,088

2,055

2,028

1,985

1,940

1,891

1,866

1,839

1,811

1,782

1,751

1,718

17

3,026

2,645

2,437

2,308

2,218

2,152

2,102

2,061

2,028

2,001

1,958

1,912

1,862

1,836

1,809

1,781

1,751

1,719

1,686

18

3,007

2,624

2,416

2,286

2,196

2,130

2,079

2,038

2,005

1,977

1,933

1,887

1,837

1,810

1,783

1,754

1,723

1,691

1,657

19

2,990

2,606

2,397

2,266

2,176

2,109

2,058

2,017

1,984

1,956

1,912

1,865

1,814

1,787

1,759

1,730

1,699

1,666

1,631

20

2,975

2,589

2,380

2,249

2,158

2,091

2,040

1,999

1,965

1,937

1,892

1,845

1,794

1,767

1,738

1,708

1,677

1,643

1,607

21

2,961

2,575

2,365

2,233

2,142

2,075

2,023

1,982

1,948

1,920

1,875

1,827

1,776

1,748

1,719

1,689

1,657

1,623

1,586

20

2,949

2,561

2,351

2,219

2,128

2,061

2,008

1,967

1,933

1,904

1,859

1,811

1,759

1,731

1,702

1,671

1,639

1,604

1,567

23

2,937

2,549

2,339

2,207

2,115

2,047

1,995

1,953

1,919

1,890

1,845

1,796

1,744

1,716

1,686

1,655

1,622

1,587

1,549

24

2,927

2,538

2,327

2,195

2,103

2,035

1,983

1,941

1,906

1,877

1,832

1,783

1,730

1,702

1,672

1,641

1,607

1,571

1,533

25

2,918

2,528

2,317

2,184

2,092

2,024

1,971

1,929

1,895

1,866

1,820

1,771

1,718

1,689

1,659

1,627

1,593

1,557

1,518

26

2,909

2,519

2,307

2,174

2,082

2,014

1,961

1,919

1,884

1,855

1,809

1,760

1,706

1,677

1,647

1,615

1,581

1,544

1,504

27

2,901

2,511

2,299

2,165

2,073

2,005

1,952

1,909

1,874

1,845

1,799

1,749

1,695

1,666

1,636

1,603

1,569

1,531

1,491

28

2,894

2,503

2,291

2,157

2,064

1,996

1,943

1,900

1,865

1,836

1,790

1,740

1,685

1,656

1,625

1,593

1,558

1,520

1,478

29

2,887

2,495

2,283

2,149

2,057

1,988

1,935

1,892

1,857

1,827

1,781

1,731

1,676

1,647

1,616

1,583

1,547

1,509

1,467

30

2,881

2,489

2,276

2,142

2,049

1,980

1,927

1,884

1,849

1,819

1,773

1,722

1,667

1,638

1,606

1,573

1,538

1,499

1,456

40

2,835

2,440

2,226

2,091

1,997

1,927

1,873

1,829

1,793

1,763

1,715

1,662

1,605

1,574

1,541

1,506

1,467

1,425

1,377

60

2,791

2,393

2,177

2,041

1,946

1,875

1,819

1,775

1,738

1,707

1,657

1,603

1,543

1,511

1,476

1,437

1,395

1,348

1,291

120

2,748

2,347

2,130

1,992

1,896

1,824

1,767

1,722

1,684

1,652

1,601

1,545

1,482

1,447

1,409

1,368

1,320

1,265

1,193

1 000+

2,706

2,303

2,084

1,945

1,847

1,774

1,717

1,670

1,632

1,599

1,546

1,487

1,421

1,383

1,342

1,295

1,240

1,169

1,000


Quadro A.2.3

Valores críticos de F, F crit95, em função de N-1 e N ref-1 com 95 % de confiança

N-1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

12

15

20

24

30

40

60

120

1 000+

N ref-1

 

1

161,4

199,5

215,7

224,5

230,1

233,9

236,7

238,8

240,5

241,8

243,9

245,9

248,0

249,0

250,1

251,1

252,2

253,2

254,3

2

18,51

19,00

19,16

19,24

19,29

19,33

19,35

19,37

19,38

19,39

19,41

19,42

19,44

19,45

19,46

19,47

19,47

19,48

19,49

3

10,12

9,552

9,277

9,117

9,014

8,941

8,887

8,845

8,812

8,786

8,745

8,703

8,660

8,639

8,617

8,594

8,572

8,549

8,526

4

7,709

6,944

6,591

6,388

6,256

6,163

6,094

6,041

5,999

5,964

5,912

5,858

5,803

5,774

5,746

5,717

5,688

5,658

5,628

5

6,608

5,786

5,410

5,192

5,050

4,950

4,876

4,818

4,773

4,735

4,678

4,619

4,558

4,527

4,496

4,464

4,431

4,399

4,365

6

5,987

5,143

4,757

4,534

4,387

4,284

4,207

4,147

4,099

4,060

4,000

3,938

3,874

3,842

3,808

3,774

3,740

3,705

3,669

7

5,591

4,737

4,347

4,120

3,972

3,866

3,787

3,726

3,677

3,637

3,575

3,511

3,445

3,411

3,376

3,340

3,304

3,267

3,230

8

5,318

4,459

4,066

3,838

3,688

3,581

3,501

3,438

3,388

3,347

3,284

3,218

3,150

3,115

3,079

3,043

3,005

2,967

2,928

9

5,117

4,257

3,863

3,633

3,482

3,374

3,293

3,230

3,179

3,137

3,073

3,006

2,937

2,901

2,864

2,826

2,787

2,748

2,707

10

4,965

4,103

3,708

3,478

3,326

3,217

3,136

3,072

3,020

2,978

2,913

2,845

2,774

2,737

2,700

2,661

2,621

2,580

2,538

11

4,844

3,982

3,587

3,357

3,204

3,095

3,012

2,948

2,896

2,854

2,788

2,719

2,646

2,609

2,571

2,531

2,490

2,448

2,405

12

4,747

3,885

3,490

3,259

3,106

2,996

2,913

2,849

2,796

2,753

2,687

2,617

2,544

2,506

2,466

2,426

2,384

2,341

2,296

13

4,667

3,806

3,411

3,179

3,025

2,915

2,832

2,767

2,714

2,671

2,604

2,533

2,459

2,420

2,380

2,339

2,297

2,252

2,206

14

4,600

3,739

3,344

3,112

2,958

2,848

2,764

2,699

2,646

2,602

2,534

2,463

2,388

2,349

2,308

2,266

2,223

2,178

2,131

15

4,543

3,682

3,287

3,056

2,901

2,791

2,707

2,641

2,588

2,544

2,475

2,403

2,328

2,288

2,247

2,204

2,160

2,114

2,066

16

4,494

3,634

3,239

3,007

2,852

2,741

2,657

2,591

2,538

2,494

2,425

2,352

2,276

2,235

2,194

2,151

2,106

2,059

2,010

17

4,451

3,592

3,197

2,965

2,810

2,699

2,614

2,548

2,494

2,450

2,381

2,308

2,230

2,190

2,148

2,104

2,058

2,011

1,960

18

4,414

3,555

3,160

2,928

2,773

2,661

2,577

2,510

2,456

2,412

2,342

2,269

2,191

2,150

2,107

2,063

2,017

1,968

1,917

19

4,381

3,522

3,127

2,895

2,740

2,628

2,544

2,477

2,423

2,378

2,308

2,234

2,156

2,114

2,071

2,026

1,980

1,930

1,878

20

4,351

3,493

3,098

2,866

2,711

2,599

2,514

2,447

2,393

2,348

2,278

2,203

2,124

2,083

2,039

1,994

1,946

1,896

1,843

21

4,325

3,467

3,073

2,840

2,685

2,573

2,488

2,421

2,366

2,321

2,250

2,176

2,096

2,054

2,010

1,965

1,917

1,866

1,812

22

4,301

3,443

3,049

2,817

2,661

2,549

2,464

2,397

2,342

2,297

2,226

2,151

2,071

2,028

1,984

1,938

1,889

1,838

1,783

23

4,279

3,422

3,028

2,796

2,640

2,528

2,442

2,375

2,320

2,275

2,204

2,128

2,048

2,005

1,961

1,914

1,865

1,813

1,757

24

4,260

3,403

3,009

2,776

2,621

2,508

2,423

2,355

2,300

2,255

2,183

2,108

2,027

1,984

1,939

1,892

1,842

1,790

1,733

25

4,242

3,385

2,991

2,759

2,603

2,490

2,405

2,337

2,282

2,237

2,165

2,089

2,008

1,964

1,919

1,872

1,822

1,768

1,711

26

4,225

3,369

2,975

2,743

2,587

2,474

2,388

2,321

2,266

2,220

2,148

2,072

1,990

1,946

1,901

1,853

1,803

1,749

1,691

27

4,210

3,354

2,960

2,728

2,572

2,459

2,373

2,305

2,250

2,204

2,132

2,056

1,974

1,930

1,884

1,836

1,785

1,731

1,672

28

4,196

3,340

2,947

2,714

2,558

2,445

2,359

2,291

2,236

2,190

2,118

2,041

1,959

1,915

1,869

1,820

1,769

1,714

1,654

29

4,183

3,328

2,934

2,701

2,545

2,432

2,346

2,278

2,223

2,177

2,105

2,028

1,945

1,901

1,854

1,806

1,754

1,698

1,638

30

4,171

3,316

2,922

2,690

2,534

2,421

2,334

2,266

2,211

2,165

2,092

2,015

1,932

1,887

1,841

1,792

1,740

1,684

1,622

40

4,085

3,232

2,839

2,606

2,450

2,336

2,249

2,180

2,124

2,077

2,004

1,925

1,839

1,793

1,744

1,693

1,637

1,577

1,509

60

4,001

3,150

2,758

2,525

2,368

2,254

2,167

2,097

2,040

1,993

1,917

1,836

1,748

1,700

1,649

1,594

1,534

1,467

1,389

120

3,920

3,072

2,680

2,447

2,290

2,175

2,087

2,016

1,959

1,911

1,834

1,751

1,659

1,608

1,554

1,495

1,429

1,352

1,254

1 000+

3,842

2,996

2,605

2,372

2,214

2,099

2,010

1,938

1,880

1,831

1,752

1,666

1,571

1,517

1,459

1,394

1,318

1,221

1,000

A.2.6.   Declive

O declive da regressão dos mínimos quadrados, a 1y, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-8)

A.2.7.   Ordenada

A ordenada da regressão dos mínimos quadrados, a 0y, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-9)

A.2.8.   Erro-padrão da estimativa

O erro-padrão da estimativa, SEE, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-10)

A.2.9.   Coeficiente de determinação

O coeficiente de determinação, r 2, calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.2-11)

Apêndice A.3

Fórmula internacional da gravidade de 1980

A aceleração da gravidade da Terra, a g, varia em função da localização e a g é calculada para a respetiva latitude, do seguinte modo:

Formula (A.3-1)

em que:

θ= Graus de latitude Norte ou Sul

Apêndice A.4

Verificação do caudal de carbono

A.4.1.   Introdução

Todo o carbono nos gases de escape, à exceção de uma pequena parte, provém do combustível e a sua quase totalidade, excluindo-se apenas uma ínfima parte, ocorre nos gases de escape sob a forma de CO2. Esta é a justificação para um controlo do sistema de verificação que se baseia nas medições de CO2.

O caudal de carbono nos sistemas de medição de gases de escape é determinado com base no caudal de combustível. O caudal de carbono em vários pontos de recolha dos sistemas de recolha de amostras de emissões e de partículas é determinado com base nas concentrações de CO2 e nos caudais de gases nesses mesmos pontos.

Por conseguinte, o motor constitui uma fonte identificada do caudal de carbono e observando o mesmo caudal de carbono no tubo de escape e à saída do sistema de recolha de partículas do caudal parcial, verifica-se a estanquidade e a exatidão da medição dos caudais. Este controlo tem a vantagem de os componentes funcionarem em condições de ensaio reais do motor relativamente à temperatura e ao caudal.

A figura A.4.1 mostra os pontos de recolha de amostras em que o caudal de carbono deve ser verificado. As equações específicas aplicáveis aos caudais de carbono em cada um dos pontos de recolha de amostras são indicadas nos pontos seguintes.

Figure A.4.1

Pontos de medição para verificação do caudal de carbono

Image

A.4.2.   Caudal de carbono que entra no motor (ponto 1)

O caudal mássico de carbono que entra no motor q mCf [kg/s] para um combustível CH a O e calcula-se da seguinte forma:

Formula

(A.4-1)

em que:

qmf = caudal mássico do combustível [kg/s]

A.4.3.   Caudal de carbono nos gases de escape (ponto 2)

O caudal mássico de carbono no tubo de escape do motor, q mCe [kg/s], deve ser determinado a partir da concentração de CO2 nos gases brutos e do caudal mássico dos gases de escape:

Formula

(A.4-2)

em que:

c CO2,r

=

concentração, em base húmida, do CO2 nos gases de escape brutos [%]

c CO2,a

=

concentração, em base húmida, do CO2 no ar ambiente [%]

qmew

=

caudal mássico dos gases de escape em base húmida [kg/s]

M e

=

massa molar dos gases de escape [g/mol]

Se o CO2 for medido em base seca, deve ser convertido em base húmida, em conformidade com os pontos A.7.3.2 ou A.8.2.2.

A.4.4.   Caudal de carbono no sistema de diluição (ponto 3)

Se se utilizar um sistema de diluição do caudal parcial, a razão da separação deve igualmente ser tida em conta. O caudal mássico de carbono num sistema de diluição equivalente q mCp [kg/s] (equivalente a um sistema de diluição do caudal total, em que o caudal total é diluído) deve ser determinado a partir da concentração do CO2 diluído, do caudal mássico dos gases de escape e do caudal da amostra; a nova equação é idêntica à equação A.4-2, sendo apenas completada pelo fator de diluição Formula.

Formula

(A.4-3)

em que:

c CO2,d

=

concentração, em base húmida, do CO2 nos gases de escape diluídos à saída do túnel de diluição [%]

c CO2,a

=

concentração, em base húmida, do CO2 no ar ambiente [%]

qmdew

=

caudal diluído da amostra que entra no sistema de diluição do caudal parcial [kg/s]

qmew

=

caudal mássico dos gases de escape em base húmida [kg/s]

qmp

=

caudal da amostra dos gases de escape que entra no sistema de diluição do caudal parcial [kg/s]

M e

=

massa molar dos gases de escape [g/mol]

Se o CO2 for medido em base seca, deve ser convertido em base húmida, em conformidade com os pontos A.7.3.2 ou A.8.2.2.

A.4.5.   Cálculo da massa molar dos gases de escape

Calcula-se a massa molar dos gases de escape em conformidade com a equação (A.8-15) (ver ponto A.8.2.4.2)

Alternativamente, podem ser utilizadas as seguintes massas molares dos gases de escape:

M e (diesel)= 28,9 g/mol

Apêndice A.5

(Reservado)

Apêndice A.6

(Reservado)

Apêndice A.7

Cálculos das emissões em base molar

A.7.0.   Conversão dos símbolos

A.7.0.1.   Símbolos gerais

Apêndice A.7 (1)

Apêndice A.8

Unidade

Quantidade

A

 

m2

Área

A t

 

m2

Secção transversal da garganta do venturi

a 0

b, D 0

A definir (7)

Ordenada da reta de regressão com origem no ponto y, ordenada na origem da função de calibração da PDP

a 1

m

a definir (7)

Declive da reta de regressão

β

r D

m/m

Razão dos diâmetros

C

 

—

Coeficiente

C d

C d

—

Coeficiente de descarga

C f

 

—

Coeficiente do caudal

d

d

m

Diâmetro

DR

r d

—

Razão de diluição (2)

e

e

g/kWh

Base específica ao freio

e gas

e gas

g/kWh

Emissão específica de componentes gasosos

e PM

e PM

g/kWh

Emissão específica de partículas

f

 

Hz

Frequência

f n

n

min-1, s-1

Frequência de rotação (veio)

γ

 

—

Razão dos calores específicos

K

 

 

Fator de correção

K s

X 0

s/rot

Fator de correção do escorregamento da PDP

k Dr

k Dr

—

Fator de correção descendente

 

k h

 

Fator de correção da humidade para os NOx

k r

k r

—

Fator de regeneração multiplicativo

k Ur

k Ur

—

Fator de correção ascendente

μ

μ

kg/(m·s)

Viscosidade dinâmica

M

M

g/mol

Massa molar (3)

M gas  (4)

M gas

g/mol

Massa molar dos componentes gasosos

m

m

kg

Massa

Image

q m

kg/s

Caudal mássico

ν

 

m2/s

Viscosidade cinemática

N

 

 

Número total na série

n

 

mol

Quantidade da substância

Image

 

mol/s

Caudal da substância

P

P

kW

Potência

p

p

KPa

Pressão

p abs

p p

KPa

Pressão absoluta

p H2O

p r

KPa

Pressão do vapor de água.

PF

1 – E

por cento

Fração de penetração (E = eficiência de conversão)

Image

qV

m3/s

Caudal volúmico

ρ

ρ

kg/m3

Densidade mássica

r

 

—

Razão das pressões

Ra

 

μm

Rugosidade média da superfície

Re #

Re

—

Número de Reynolds

RH%

RH

por cento

Humidade relativa

σ

σ

—

Desvio-padrão

S

 

K

Constante de Sutherland

T

T a

K

Temperatura absoluta

T

T

°C

Temperatura

T

 

N·m

Binário do motor

t

t

s

Tempo

Δt

Δt

s

Intervalo de tempo

V

V

m3

Volume

Image

qV

m3/s

Caudal volúmico

W

W

kWh

Trabalho

W act

W act

kWh

Trabalho efetivo do ciclo de ensaio

WF

WF

—

Fator de ponderação

w

w

g/g

Fração mássica

X  (5)

c

mol/mol, % vol.

Quantidade da fração molar (6)/concentração da substância (igualmente em μmol/mol = ppm)

Formula

 

mol/mol

Concentração média ponderada em função do caudal

y

 

—

Variável genérica

Formula

 

—

Média aritmética

Z

 

—

Fator de compressibilidade

A.7.0.2.   Índices

Apêndice A.7

Apêndice A.8 (8)

Quantidade

abs

 

Quantidade absoluta

act

act

Quantidade real

ar

 

Ar, seco

atmos

 

Atmosférica

bkgnd

 

Condições de fundo

C

 

Carbono

cal

 

Quantidade de calibração

CFV

 

Venturi de escoamento crítico

cor

 

Quantidade corrigida

dil

 

Ar de diluição

dexh

 

Gases de escape diluídos

dry

 

Quantidade em seco

exh

 

Gases de escape brutos

exp

 

Quantidade prevista

eq

 

Quantidade equivalente

combustível

 

Combustível

 

i

Medição instantânea (p. ex.: 1 Hz)

i

 

Um elemento de uma série

Marcha lenta sem carga

 

Condição em marcha lenta sem carga

in

 

Quantidade à entrada

init

 

Quantidade inicial, normalmente antes de um ensaio de emissões

max

 

Valor máximo (pico)

meas

 

Quantidade medida

min

 

Valor mínimo

mix

 

Massa molar do ar

out

 

Quantidade à saída

part

 

Quantidade parcial

PDP

 

Bomba volumétrica

bruto

 

Gases de escape brutos

ref

 

Quantidade de referência

rot

 

Rotação

sat

 

Condição saturada

slip

 

Escorregamento da PDP

smpl

 

Recolha de amostras

span

 

Quantidade para a regulação da sensibilidade

SSV

 

Venturi subsónico

std

 

Quantidade da norma

test

 

Quantidade do ensaio

total

 

Quantidade total

uncor

 

Quantidade não corrigida

vac

 

Quantidade em vácuo

weight

 

Peso de calibração

wet

 

Quantidade em húmido

zero

 

Quantidade a zero

A.7.0.3.   Símbolos e abreviaturas relativos aos componentes químicos (igualmente utilizados como índice)

Apêndice A.7

Apêndice A.8

Quantidade

Ar

Ar

Árgon

C1

C1

Hidrocarbonetos equivalentes C1

CH4

CH4

Metano

C2H6

C2H6

Etano

C3H8

C3H8

Propano

CO

CO

Monóxido de carbono

CO2

CO2

Dióxido de carbono

DOP

DOP

Ftalato de dioctilo

H

 

Hidrogénio atómico

H2

 

Hidrogénio molecular

HC

HC

Hidrocarbonetos

H2O

H2O

Água

He

 

Hélio

N

 

Azoto atómico

N2

 

Azoto molecular

NMHC

NMHC

Hidrocarbonetos não metânicos

NOx

NOx

Óxidos de azoto

NO

NO

Monóxido de azoto

NO2

NO2

Dióxido de azoto

O

 

Oxigénio atómico

PM

PM

Partículas

S

 

Enxofre

A.7.0.4.   Símbolos e abreviaturas relativos à composição do combustível

Apêndice A.7 (9)

Apêndice A.8 (10)

Quantidade

wC  (12)

wC  (12)

Teor de carbono do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

wH

wH

Teor de hidrogénio do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

wN

wN

Teor de azoto do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

wO

wO

Teor de oxigénio do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

wS

wS

Teor de enxofre do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

α

α

Razão atómica hidrogénio/carbono (H/C)

β

ε

Razão atómica oxigénio/carbono (O/C) (11)

γ

γ

Razão atómica enxofre/carbono (S/C)

δ

δ

Razão atómica azoto/carbono (N/C)

A.7.0.5.   Símbolos para o balanço químico utilizado no apêndice A.7

x dil/exh

=

Quantidade de gás de diluição ou excesso de ar por mole de gases de escape

x H2Oexh

=

Quantidade de água por mole de gases de escape

x Ccombdry

=

Quantidade de carbono do combustível nos gases de escape por mole de gases de escape secos

x H2Oexhdry

=

Quantidade de água nos gases de escape por mole de gases de escape secos

x prod/intdry

=

Quantidade de produtos estequiométricos por mole de ar de admissão seco

x dil/exhdry

=

Quantidade de gás de diluição e/ou excesso de ar por mole de gases de escape secos

x int/exhdry

=

Quantidade de ar de admissão necessária para produzir os produtos de combustão por mole de gases de escape (brutos ou diluídos) secos

x raw/exhdry

=

Quantidade de gases de escape não diluídos, sem excesso de ar, por mole de gases de escape (brutos ou diluídos) secos

x O2intdry

=

Quantidade de O2 no ar de admissão por mole de ar de admissão seco

x CO2intdry

=

Quantidade de CO2 no ar de admissão por mole de ar de admissão seco

x H2Ointdry

=

Quantidade de H2O no ar de admissão por mole de ar de admissão seco

x CO2int

=

Quantidade de CO2 no ar de admissão por mole de ar de admissão

x CO2dil

=

Quantidade de CO2 no gás de diluição por mole de gás de diluição

x CO2dildry

=

Quantidade de CO2 no gás de diluição por mole de gás de diluição seco

x H2Odildry

=

Quantidade de H2O no gás de diluição por mole de gás de diluição seco

x H2Odil

=

Quantidade de H2O no gás de diluição por mole de gás de diluição

x [emission]meas

=

Quantidade da emissão medida na amostra no respetivo analisador de gases

x [emission]dry

=

Quantidade da emissão por mole da amostra seca

x H2O[emission]meas

=

Quantidade de água da amostra no local de deteção da emissão

x H2Oint

=

Quantidade de água no ar de admissão com base numa medição da humidade do ar de admissão

A.7.1.   Parâmetros fundamentais e relações

A.7.1.1.   Ar seco e espécies químicas

O presente anexo usa os seguintes valores para a composição do ar seco:

x O2airdry

=

0,209445 mol/mol

x CO2airdry

=

0,000375 mol/mol

O presente anexo usa as seguintes massas molares ou massas molares efetivas das espécies químicas:

M air

=

28,96559 g/mol (ar seco)

M Ar

=

39,948 g/mol (árgon)

M C

=

12,0107 g/mol (carbono)

M CO

=

28.0101 g/mol (monóxido de carbono)

M CO2

=

44,0095 g/mol (dióxido de carbono)

M H

=

1,00794 g/mol (hidrogénio atómico)

M H2

=

2,01588 g/mol (hidrogénio molecular)

M H2O

=

18,01528 g/mol (água)

M He

=

4,002602 g/mol (hélio)

M N

=

14,0067 g/mol (azoto atómico)

M N2

=

28,0134 g/mol (azoto molecular)

M NMHC

=

13,875389 g/mol (hidrocarbonetos não metânicos (13))

M NOx

=

46,0055 g/mol (óxidos de azoto (14))

M O

=

15,9994 g/mol (oxigénio atómico)

M O2

=

31,9988 g/mol (oxigénio molecular)

M C3H8

=

44,09562 g/mol (propano)

M S

=

32,065 g/mol (enxofre)

M THC

=

13,875389 g/mol (hidrocarbonetos totais (13))

O presente anexo usa a seguinte constante molar R dos gases perfeitos:

Formula

O presente anexo usa as seguintes razões dos calores específicos Formula para o ar de diluição e para os gases de escape diluídos:

γ air

=

1,399 (razão dos calores específicos para o ar de admissão ou o ar de diluição)

γ dil

=

1,399 (razão dos calores específicos para os gases de escape diluídos)

γ dil

=

1,385 (razão dos calores específicos para os gases de escape brutos)

A.7.1.2.   Ar húmido

A presente secção descreve a forma de determinar a quantidade de água num gás perfeito:

A.7.1.2.1.   Pressão do vapor de água

A pressão do vapor de água p H2O [kPa] para uma dada condição de temperatura de saturação, T sat [K], calcula-se do seguinte modo:

a)

No caso de medições da humidade efetuadas a temperaturas ambientes de 0 a 100 °C ou de medições da humidade efetuadas com água sobrearrefecida a temperaturas ambientes de -50 a 0 °C:

Formula

(A.7-1)

em que:

p H2O

=

pressão do vapor de água na condição de temperatura de saturação [kPa]

T sat

=

temperatura de saturação da água na condição medida [K]

b)

No caso de medições da humidade efetuadas com gelo a temperaturas ambientes de (-100 a 0 °C):

Formula

(A.7-2)

em que:

T sat= temperatura de saturação da água na condição medida [K]

A.7.1.2.2.   Ponto de orvalho

Se a humidade for medida enquanto ponto de orvalho, a quantidade de água num gás perfeito x H2O [mol/mol] obtém-se do seguinte modo:

Formula

(A.7-3)

em que:

x H2O

=

quantidade de água num gás perfeito [mol/mol]

p H2O

=

pressão do vapor de água no ponto de medição do ponto de orvalho, T sat=T dew [kPa]

p abs

=

pressão estática absoluta húmida no local de medição do ponto de orvalho [kPa]

A.7.1.2.3.   Humidade relativa

Se a humidade for medida enquanto humidade relativa, RH%, a quantidade de água num gás perfeito x H2O [mol/mol] calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.7-4)

em que:

RH%

=

humidade relativa [%]

p H2O

=

pressão do vapor de água a 100 % de humidade relativa no local de medição da humidade relativa

p abs

=

pressão estática absoluta húmida no local de medição da humidade relativa [kPa]

A.7.1.3.   Propriedades do combustível

A fórmula química geral do combustível é CHαOβSγNδ, sendo α a razão atómica hidrogénio/carbono (H/C), β a razão atómica oxigénio/carbono (O/C), γ a razão atómica enxofre/carbono (S/C) e δ a razão atómica azoto/carbono (N/C). Com base nesta fórmula a fração mássica de carbono do combustível w C pode ser calculada. No caso do combustível para motores diesel, pode usar-se a fórmula simples CHαOβ. Os valores por defeito para a composição do combustível podem ser utilizados do seguinte modo:

Quadro A.7.1

Valores por defeito da razão atómica hidrogénio/carbono, a, da razão atómica oxigénio/carbono, b, e da fração mássica de carbono do combustível, w C, nos combustíveis para motores diesel

Combustível

Razões atómicas hidrogénio- e oxigénio/carbono

CHαOβ

Concentração mássica de carbono, wC

[g/g]

Diesel

CH1,85O0

0,866

A.7.1.4.   HC totais e concentração de HC não metânicos

A.7.1.4.1.   Determinação dos THC e correções da contaminação inicial dos THC/CH4

a)

Se for exigida a determinação das emissões de THC, calcula-se x THC[THC-FID] usando a concentração da contaminação inicial dos THC x THC[THC-FID]init do ponto 7.3.1.2, do seguinte modo:

Formula

(A.7-5)

em que:

x THC[THC-FID]cor

=

Concentração de THC corrigida da contaminação [mol/mol]

x THC[THC-FID]uncorr

=

Concentração de THC não corrigida [mol/mol]

x THC[THC-FID]init

=

Concentração da contaminação inicial dos THC [mol/mol]

b)

No caso da determinação dos NMHC descrita no ponto A.7.1.4.2, corrige-se x THC[THC-FID] da contaminação inicial dos HC através da equação (A.7-5). A contaminação inicial da bateria de amostras de CH4 pode ser corrigida utilizando a equação (A.7-5), substituindo em CH4 as concentrações de THC.

A.7.1.4.2.   Determinação dos NMHC

Para determinar concentração de NMHC, x NMHC, usa-se um dos seguintes métodos:

a)

Se não se medir o CH4, as concentrações de NMHC podem ser determinadas do seguinte modo:

Compara-se a massa dos NMHC corrigida das condições de fundo com a massa dos THC corrigida das condições de fundo. Se a massa dos NMHC corrigida das condições de fundo for superior a 0,98 vezes a massa dos THC corrigida das condições de fundo, toma-se a massa dos NMHC corrigida das condições de fundo como sendo 0,98 vezes a massa dos THC corrigida das condições de fundo. Se os cálculos dos NMHC forem omitidos, toma-se a massa dos NMHC corrigida das condições de fundo como sendo 0,98 vezes a massa dos THC corrigida das condições de fundo.

b)

No caso dos separadores de hidrocarbonetos não metânicos, calcula-se x NMHC utilizando as frações de penetração (PF) do separador de hidrocarbonetos não metânicos de CH4 e C2H6 do ponto 8.1.10.3 e utilizando a concentração de THC corrigida da conversão base seca/base húmida e da contaminação dos HC x THC[THC-FID]cor como determinado na alínea a) do ponto A.7.1.4.1:

i)

Deve usar-se a seguinte equação para as frações de penetração determinadas utilizando uma configuração NMC como referido no ponto 8.1.10.3.4.1:

Formula

(A.7-6)

em que:

x NMHC

=

Concentração de NMHC

x THC[THC-FID]cor

=

Concentração de THC, corrigida da conversão base seca-base húmida e da contaminação dos HC, medida pelo analisador FID de THC durante a recolha de amostras, contornando o NMC

x THC[NMC-FID]

=

Concentração de THC, corrigida da contaminação dos HC (opcional) e da conversão base seca-base húmida, medida pelo analisador FID/NMC durante a recolha de amostras através do NMC

RF CH4[THC-FID]

=

Fator de resposta do FID dos THC ao CH4, em conformidade com o ponto 8.1.10.1.4

RFPF C2H6[NMC-FID]

=

Separador de hidrocarbonetos não metânicos combinados com o fator de resposta ao etano e a fração de penetração do etano, em conformidade com o ponto 8.1.10.3.4.1

ii)

Deve usar-se a seguinte equação para as frações de penetração determinadas utilizando uma configuração NMC como referido no ponto 8.1.10.3.4.2:

Formula

(A.7-7)

em que:

x NMHC

=

Concentração de NMHC

x THC[THC-FID]cor

=

Concentração de THC, corrigida da conversão base seca-base húmida e da contaminação dos HC, medida pelo analisador FID de THC durante a recolha de amostras, contornando o NMC

PF CH4[NMC-FID]

=

Fração de penetração do CH4 no separador de hidrocarbonetos não metânicos, em conformidade com o ponto 8.1.10.3.4.2

x THC[NMC-FID]

=

Concentração de THC, corrigida da contaminação dos HC (opcional) e da conversão base seca-base húmida, medida pelo analisador FID/NMC durante a recolha de amostras através do NMC

PF C2H6[NMC-FID]

=

Fração de penetração do etano no separador de hidrocarbonetos não metânicos, em conformidade com o ponto 8.1.10.3.4.2

iii)

Deve usar-se a seguinte equação para as frações de penetração determinadas utilizando uma configuração NMC como referido no ponto 8.1.10.3.4.3:

Formula

(A.7-8)

em que:

x NMHC

=

Concentração de NMHC

x THC[THC-FID]cor

=

Concentração de THC, corrigida da conversão base seca-base húmida e da contaminação dos HC, medida pelo analisador FID de THC durante a recolha de amostras, contornando o NMC

PF CH4[NMC-FID]

=

Fração de penetração do CH4 no separador de hidrocarbonetos não metânicos, em conformidade com o ponto 8.1.10.3.4.3.

x THC[NMC-FID]

=

Concentração de THC, corrigida da contaminação dos HC (opcional) e da conversão base seca-base húmida, medida pelo analisador FID/NMC durante a recolha de amostras através do NMC.

RFPF C2H6[NMC-FID]

=

Separador de hidrocarbonetos não metânicos combinados com o fator de resposta ao etano e a fração de penetração do etano, em conformidade com o ponto 8.1.10.3.4.3.

RF CH4[THC-FID]

=

Fator de resposta do FID dos THC ao CH4, em conformidade com o ponto 8.1.10.1.4.

c)

No caso de um cromatógrafo de fase gasosa, calcula-se x NMHC utilizando o fator de resposta do analisador de THC (RF) para o CH4, do ponto 8.1.10.1.4, e a concentração de THC corrigida da conversão base seca-base húmida e da contaminação dos HC x THC[THC-FID]cor como determinado na alínea a) anterior:

Formula

(A.7-9)

em que:

x NMHC

=

Concentração de NMHC

x THC[THC-FID]cor

=

Concentração de THC, corrigida da conversão base seca-base húmida, tal como medida pelo analisador FID de THC

x CH4

=

Concentração de CH4, corrigida da contaminação dos HC (opcional) e da conversão base seca-base húmida, tal como medida pelo FID em cromatografia gasosa.

RF CH4[THC-FID]

=

Fator de resposta do FID dos THC ao CH4

A.7.1.4.3.   Aproximação dos NMHC a partir dos THC

As emissões de NMHC (hidrocarbonetos não metânicos) podem ser objeto de aproximação enquanto 98 % dos hidrocarbonetos totais (THC).

A.7.1.5.   Concentração média ponderada em função do caudal

Em alguns pontos do presente anexo, poderá ser necessário calcular uma concentração média ponderada em função do caudal a fim de determinar a aplicabilidade de certas disposições. Uma média ponderada em função do caudal é a média de uma quantidade depois de ser ponderada proporcionalmente ao caudal correspondente. Por exemplo, se uma concentração for medida continuamente a partir dos gases de escape brutos de um motor, a sua concentração média ponderada em função do caudal é a soma dos produtos de cada concentração registada vezes o respetivo caudal molar dos gases de escape, dividida pela soma dos valores de caudal registados. Outro exemplo: a concentração do saco de um sistema CVS é a mesma que a concentração média ponderada em função do caudal porque o próprio sistema CVS pondera a concentração do saco em função do caudal. Deverá ser possível prever uma certa concentração média de uma emissão ponderada em função do caudal com base em ensaios anteriores com motores semelhantes ou ensaios com equipamento e instrumentos semelhantes.

A.7.2.   Balanços químicos do combustível, do ar de admissão e dos gases de escape

A.7.2.1.   Generalidades

Os balanços químicos do combustível, do ar de admissão e dos gases de gases de escape podem ser utilizados para calcular caudais, a quantidade de água nos respetivos caudais e a concentração em base húmida dos constituintes nos respetivos caudais. Com um caudal de combustível, de ar de admissão ou de gases de escape, os balanços químicos podem ser utilizados para determinar os caudais dos outros dois. Por exemplo, podem ser usados balanços químicos tanto com o caudal do ar de admissão como com o caudal de combustível para determinar o caudal dos gases de escape brutos.

A.7.2.2.   Procedimentos que exijam balanços químicos

São necessários balanços químicos para determinar o seguinte:

a)

A quantidade de água num caudal de gases de escape brutos ou diluídos, x H2Oexh, quando a quantidade de água para corrigir a quantidade de água eliminada por um sistema de recolha de amostras não é medida;

b)

A fração média ponderada em função do caudal do ar de diluição nos gases de escape diluídos, x dil/exh, quando o caudal do ar de diluição não é medido para corrigir as emissões de fundo. Importa salientar que, se forem utilizados balanços químicos para este fim, deve considerar-se que os gases de escape são estequiométricos, ainda que não o sejam.

A.7.2.3.   Procedimento do balanço químico

Os cálculos para um balanço químico implicam um sistema de equações que exigem iteração. Os valores iniciais até três quantidades devem ser estimados: a quantidade de água no caudal medido, x H2Oexh, a fração do ar de diluição nos gases de escape diluídos (ou o excesso de ar nos gases de escape brutos), x dil/exh, e a quantidade de produtos numa base seca C1 por mole seca de caudal medido, x Ccombdry. Podem usar-se os valores médios ponderados em função do tempo da humidade do ar de combustão e da humidade do ar de diluição no balanço químico; desde que a humidade do ar de combustão e do ar de diluição permaneça dentro das tolerâncias ± 0,0025 mol/mol dos respetivos valores médios durante o intervalo de ensaio. Para cada concentração das emissões, x, e quantidade de água x H2Oexh, determinam-se as suas concentrações completamente secas, x dry e x H2Oexhdry. Utiliza-se igualmente a razão atómica hidrogénio/carbono, α, a razão oxigénio/carbono, β, e a fração mássica de carbono do combustível, w C. Para o combustível de ensaio, podem usar-se α e β ou os valores por defeito indicados no quadro 7.1.

Utilizar os passos seguintes para completar um balanço químico:

a)

As concentrações medidas, tais como x CO2meas, x NOmeas, e x H2Oint, devem ser convertidas para concentrações em base seca dividindo-as por 1 menos a quantidade de água presente durante as respetivas medições; por exemplo: x H2OxCO2meas, x H2OxNOmeas e x H2Oint. Se a quantidade de água presente durante uma medição «húmida» for a mesma que a quantidade desconhecida de água no caudal de gases de escape, x H2Oexh, tem de ser resolvido de forma iterativa para esse valor no sistema de equações. Se apenas se medirem os NOx e não o NO e o NO2 separadamente, usam-se as boas práticas de engenharia para estimar a separação na concentração de NOx entre NO e NO2 para os balanços químicos. A concentração molar de NOx, x NOx, pode presumir-se ser 75 % de NO e 25 % de NO2. No caso dos sistemas de pós-tratamento do armazenamento do NO2, x NOx pode presumir-se ser 75 % de NO e 25 % de NO2. Para calcular a massa das emissões de NOx, usa-se a massa molar de NO2 para a massa molar efetiva de todas as espécies de NOx, independentemente da fração efetiva de NO2 nos NOx.

b)

As equações (A.7-10 a A.7-26) constantes da alínea d) do presente ponto A.7.2.3 devem ser introduzidas num programa informático para resolver de forma interativa x H2Oexh, x Ccombdry e x dil/exh. Recorre-se às boas práticas de engenharia para estimar os valores iniciais para x H2Oexh, x Ccombdry, e x dil/exh. Recomenda-se dar uma quantidade inicial de água cerca de duas vezes superior à quantidade do ar de admissão ou de diluição. Recomenda-se dar um valor inicial de x Ccombdry correspondente à soma dos valores medidos de CO2, CO e THC. Recomenda-se também dar a x dil um valor inicial entre 0,75 e 0,95 (0,75 < x dil < 0,95), como 0,8. Os valores no sistema de equações devem ser iterados até que as estimativas mais recentes estejam todas dentro do intervalo de ±1 % dos respetivos valores calculados mais recentemente;

c)

Usam-se os seguintes símbolos e índices no sistema de equações da alínea c) do presente ponto, em que a unidade de x é mol/mol:

Símbolo

Descrição

xdil/exh

Quantidade de gás de diluição ou excesso de ar por mole de gases de escape

xH2Oexh

Quantidade de H2O nos gases de escape por mole de gases de escape

xCcombdry

Quantidade de carbono do combustível nos gases de escape por mole de gases de escape secos

xH2Oexhdry

Quantidade de água nos gases de escape por mole de gases de escape secos

xprod/intdry

Quantidade de produtos estequiométricos por mole de ar de admissão seco

x dil/exhdry

Quantidade de gás de diluição e/ou excesso de ar por mole de gases de escape secos

x int/exhdry

Quantidade de ar de admissão necessária para produzir os produtos de combustão por mole de gases de escape (brutos ou diluídos) secos

x raw/exhdry

Quantidade de gases de escape não diluídos, sem excesso de ar, por mole de gases de escape (brutos ou diluídos) secos

x O2intdry

Quantidade de O2 no ar de admissão por mole de ar de admissão seco; pode presumir-se que x O2intdry = 0,209445 mol/mol

x CO2intdry

Quantidade de CO2 no ar de admissão por mole de ar de admissão seco. Pode usar-se x CO2intdry= 375 mol/mol, mas recomenda-se a medição da concentração efetiva no ar de admissão

x H2Ointdry

Quantidade de H2O no ar de admissão por mole de ar de admissão seco

x CO2int

Quantidade de CO2 no ar de admissão por mole de ar de admissão

x CO2dil

Quantidade de CO2 no gás de diluição por mole de gás de diluição

x CO2dildry

Quantidade de CO2 no gás de diluição por mole de gás de diluição seco. Se o diluente for o ar, pode usar-se

x CO2dildry = 375 m mol/mol, mas recomenda-se a medição da concentração efetiva no ar de admissão

x H2Odildry

Quantidade de H2O no gás de diluição por mole de gás de diluição seco

x H2Odil

Quantidade de H2O no gás de diluição por mole de gás de diluição

x [emission]meas

Quantidade da emissão medida na amostra no respetivo analisador de gases

x [emission]dry

Quantidade da emissão por mole da amostra seca

x H2O[emission]meas

Quantidade de água da amostra no local de deteção da emissão. Estes valores devem ser medidos ou estimados em conformidade com o ponto 9.3.2.3.1.

x H2Oint

Quantidade de água no ar de admissão com base numa medição da humidade do ar de admissão

α

Razão atómica hidrogénio/carbono da mistura de combustível(eis) (CHα Oβ) usados na combustão, ponderada pelo consumo molar

β

Razão atómica oxigénio/carbono da mistura de combustível(eis) (CHα Oβ) usados na combustão, ponderada pelo consumo molar

d)

Usam-se as seguintes equações para resolver de forma interativa x dil/exh, x H2Oexh e x Ccombdry:

Formula

(A.7-10)

Formula

(A.7-11)

Formula

(A.7-12)

Formula

(A.7-13)

Formula

(A.7-14)
Formula

(A.7-15)

Formula

(A.7-16)

Formula

(A.7-17)

Formula

(A.7-18)

Formula

(A.7-19)

Formula

(A.7-20)

Formula

(A.7-21)

Formula

(A.7-22)

Formula

(A.7-23)

Formula

(A.7-24)

Formula

(A.7-25)

Formula

(A.7-26)

No final do balanço químico, calcula-se o caudal molarImage como especificado nos pontos A.7.3.3 e A.7.4.3.

A.7.2.4.   Correção da humidade dos NOx

Todas as concentrações de NOx, incluindo concentrações de fundo do ar de diluição, devem ser corrigidas da humidade do ar de admissão utilizando a seguinte equação:

Formula

(A.7-27)

em que:

x NOxuncor

=

concentração molar não corrigida de NOx nos gases de escape [μmol/mol]

x H2O

=

quantidade de água no ar de admissão [mol/mol]

A.7.3.   Emissões gasosas brutas

A.7.3.1.   Massa das emissões gasosas

Para calcular a massa total por ensaio das emissões gasosas m gas [g/ensaio], multiplica-se a sua concentração molar pelo respetivo caudal molar e pela massa molar dos gases de escape; em seguida efetua-se a integração ao longo ciclo de ensaio:

Image

(A.7-28)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão gasosa genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape em base húmida [mol/s]

x gas

=

concentração genérica molar instantânea dos gases em base húmida [mol/mol]

t

=

tempo [s]

Uma vez que a equação (A.7-28) tem de ser resolvida por integração numérica, é transformada em:

Image

(A.7-29)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape em base húmida [mol/s]

x gasi

=

concentração genérica molar instantânea dos gases em base húmida [mol/mol]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

A equação geral pode ser alterada de acordo com o sistema de medição utilizado, a recolha de amostras por lote ou em contínuo, e em função do caudal constante ou variável da recolha de amostras.

a)

No caso da recolha de amostras em contínuo, no caso geral de um caudal variável, calcula-se a massa da emissão gasosa m gas [g/ensaio] através da seguinte equação:

Image

(A.7-30)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape em base húmida [mol/s]

x gasi

=

fração molar instantânea da emissão gasosa em base húmida [mol/mol]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

b)

Ainda com a recolha de amostras em contínuo, mas no caso específico de um caudal constante, calcula-se a massa da emissão gasosa m gas [g/ensaio] através da seguinte equação:

Image

(A.7-31)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar dos gases de escape em base húmida [mol/s]

Formula

=

fração molar média da emissão gasosa em base húmida [mol/mol]

Δt

=

duração do intervalo de ensaio

c)

No caso a recolha de amostras por lote, independentemente de o caudal ser variável ou constante, a equação (A.7-30) pode ser simplificada do seguinte modo:

Image

(A.7-32)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape em base húmida [mol/s]

Formula

=

fração molar média da emissão gasosa em base húmida [mol/mol]

F

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

A.7.3.2.   Conversão da concentração base seca/base húmida

Os parâmetros do presente ponto são obtidos a partir dos resultados do balanço químico, calculado no ponto A.7.2. Existe a seguinte relação entre as concentrações molares dos gases no caudal medido x gasdry e x gas [mol/mol] expressa numa base seca e húmida, respetivamente:

Formula

(A.7-33)

Formula

(A.7-34)

em que:

x H2O

=

fração molar da água no caudal medido em base húmida [mol/mol]

x H2Odry

=

fração molar da água no caudal medido em base seca [mol/mol]

No caso das emissões gasosas, efetua-se uma correção da água eliminada à concentração genérica x [mol/mol], do seguinte modo:

Formula

(A.7-35)

em que:

x [emission]meas

=

fração molar da emissão no caudal medido no local de medição [mol/mol]

x H2O[emission]meas

=

quantidade de água no caudal medido na medição da concentração [mol/mol]

x H2Oexh

=

quantidade de água no medidor de caudais [mol/mol]

A.7.3.3.   Caudal molar dos gases de escape

O caudal dos gases de escape brutos pode ser medido diretamente ou pode ser calculado com base no balanço químico do ponto A.7.2.3. O cálculo do caudal molar dos gases de escape brutos efetua-se a partir do caudal molar do ar de admissão ou do caudal mássico do combustível. O caudal molar dos gases de escape brutos pode ser calculado a partir das emissões recolhidas,Image, com base no caudal molar do ar de admissão medido,Image, no caudal mássico do combustível medido,Image, e nos valores calculados utilizando o balanço químico do ponto A.7.2.3. Deve ser resolvido para o balanço químico do ponto A.7.2.3 com a mesma frequência queImage ouImage, é atualizado e registado.

a)

 Caudal dos gases do cárter. O caudal dos gases de escape brutos só pode ser calculado com base em

Image

ou

Image

se pelo menos uma das afirmações seguintes for verdadeira sobre o caudal das emissões do cárter:

i)

O motor de ensaio dispõe de série de um sistema de controlo das emissões com um cárter fechado que encaminha o caudal de gases do cárter de volta ao ar de admissão, a jusante do medidor do caudal do ar de admissão;

ii)

Durante os ensaios das emissões o caudal de gases do cárter é encaminhado para o escape em conformidade com o ponto 6.10;

iii)

As emissões e o caudal do cárter são medidos e adicionados aos cálculos das emissões específicas ao freio;

iv)

Utilizando dados das emissões ou uma análise técnica, pode demonstrar-se que negligenciar o caudal das emissões do cárter não afeta negativamente a observância das normas aplicáveis;

b)

Cálculo do caudal molar baseado no ar de admissão.

Com base emImage, calcula-se o caudal molar dos gases de escapeImage[mol/s] do seguinte modo:

Image

(A.7-36)

em que:

Image

=

caudal molar dos gases de escape brutos a partir do qual são medidas as emissões [mol/s]

Image

=

caudal molar do ar de admissão, incluindo a humidade do ar de admissão [mol/s]

x int/exhdry

=

quantidade de ar de admissão necessária para produzir os produtos efetivos da combustão por mole de gases de escape (brutos ou diluídos) secos [mol/mol]

x raw/exhdry

=

quantidade de gases de escape não diluídos, sem excesso de ar, por mole de gases de escape (brutos ou diluídos) secos [mol/mol]

x H2Oexhdry

=

quantidade de água nos gases de escape por mole de gases de escape secos [mol/mol]

c)

Cálculo do caudal molar baseado no caudal mássico do combustível

Com base emImage Image, [mol/s] calcula-se do seguinte modo:

Image

(A.7-37)

em que:

Image

=

caudal molar dos gases de escape brutos a partir do qual são medidas as emissões

Image

=

caudal do combustível incluindo a humidade do ar de admissão [g/s]

w C

=

fração mássica de carbono de um dado combustível [g/s]

x H2Oexhdry

=

quantidade de H2O por mole seca de caudal medido [mol/mol]

M C

=

massa molar do carbono 12,0107 g/mol

x Ccombdry

=

quantidade de carbono do combustível nos gases de escape por mole de gases de escape secos [mol/mol]

A.7.4.   Emissões gasosas diluídas

A.7.4.1.   Cálculo da massa da emissão e correção de fundo

As equações para o cálculo da massa das emissões gasosas m gas [g//ensaio] como função do caudal molar das emissões são as seguintes:

a)

Recolha de amostras em contínuo, caudal variável

Image

(ver A.7-29)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape em base húmida [mol/s]

m gasi

=

concentração genérica molar instantânea dos gases em base húmida [mol/mol]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

Recolha de amostras em contínuo, caudal constante

Image

(ver A.7-31)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar dos gases de escape em base húmida [mol/s]

Formula

=

fração molar média da emissão gasosa em base húmida [mol/mol]

Δt

=

duração do intervalo de ensaio

b)

Recolha de amostras por lote, independentemente de o caudal ser variável ou constante, aplica-se a seguinte equação:

Image

(ver A.7-32)

em que:

M gas

=

massa molar da emissão genérica [g/mol]

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape em base húmida [mol/s]

Formula

=

fração molar média da emissão gasosa em base húmida [mol/mol]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

c)

No caso dos gases de escape diluídos, os valores calculados para a massa dos poluentes devem ser corrigidos subtraindo a massa das emissões de fundo, devidas ao ar de diluição:

i)

 Em primeiro lugar, o caudal molar do ar de diluição

Image

[mol/s] é determinado durante o intervalo de ensaio. Pode tratar-se de uma quantidade medida ou de uma quantidade calculada a partir do caudal dos gases de escape diluídos e da fração média ponderada em função do caudal do ar de diluição nos gases de escape diluídos,

Formula

;

ii)

Multiplica-se o caudal total do ar de diluição n airdil [mol] pela concentração média da emissão residual. Pode tratar-se de uma média ponderada em função do tempo ou média ponderada em função do caudal (p. ex., amostras de emissões de fundo recolhidas proporcionalmente). O produto de n airdil pela concentração média de uma emissão residual é a quantidade total de uma emissão residual;

iii)

Se o resultado for uma quantidade molar, deve ser convertida numa massa de emissão residual m bkgnd [g] multiplicando-o pela massa molar da emissão, M gas [g/mol];

iv)

A massa de fundo deve ser subtraída da massa total para efetuar a correção das emissões de fundo;

v)

O caudal total do ar de diluição pode ser determinado por uma medição direta do caudal. Neste caso, a massa total das emissões de fundo deve ser calculada usando o caudal do ar de diluição, n airdil. Subtrai-se a massa de fundo à massa total. Usa-se o resultado nos cálculos das emissões específicas ao freio;

vi)

 O caudal total do ar de diluição pode ser determinado a partir do caudal total dos gases de escape diluídos e de um balanço químico do combustível, do ar de admissão e dos gases de escape conforme descrito no ponto A.7.2. Neste caso, a massa total das emissões de fundo deve ser calculada usando o caudal total dos gases de escape diluídos, n dexh. Em seguida, multiplica-se este resultado pela fração média ponderada em função do caudal do ar de diluição nos gases de escape diluídos

Formula

.

Considerar os dois casos v) e vi), usam-se as seguintes equações:

Formula

ou

Formula

(ver A.7-38)

Formula

(A.7-39)

em que:

m gas

=

massa total da emissão gasosa [g]

m bkgnd

=

massas totais de fundo [g]

m gascor

=

massa do gás corrigida das emissões de fundo [g]

M gas

=

massa molecular da emissão gasosa genérica [g/mol]

x gasdil

=

concentração da emissão gasosa no ar de diluição [mol/mol]

n airdil

=

caudal molar do ar de diluição [mol]

Formula

=

fração média ponderada em função do caudal do ar de diluição nos gases de escape diluídos [mol/mol]

Formula

=

fração de gás do fundo [mol/mol]

n dexh

=

caudal total dos gases de escape diluídos [mol]

A.7.4.2.   Conversão da concentração base seca/base húmida

Usam-se as mesmas relações dos gases brutos (ponto A.7.3.2) para a conversão base seca/base húmida das amostras diluídas. Para o ar de diluição efetua-se uma medição da humidade com o objetivo de calcular a sua fração de vapor de água x H2Odildry [mol/mol]:

Formula

(ver A.7-21)

em que:

x H2Odil= fração molar da água no caudal do ar de diluição [mol/mol]

A.7.4.3.   Caudal molar dos gases de escape

a)

Cálculo através do balanço químico;

Calcula-se o caudal molarImage[mol/s] com base no caudal mássico do combustívelImage:

Image

(ver A.7-37)

em que:

Image

=

caudal molar dos gases de escape brutos a partir do qual são medidas as emissões

Image

=

caudal do combustível incluindo a humidade do ar de admissão [g/s]

w C

=

fração mássica de carbono de um dado combustível [g/s]

x H2Oexhdry

=

quantidade de H2O por mole seca de caudal medido [mol/mol]

M C

=

massa molar do carbono 12,0107 g/mol

x Ccombdry

=

quantidade de carbono do combustível nos gases de escape por mole de gases de escape secos [mol/mol]

b)

Medição

O caudal molar dos gases de escape pode ser medido por meio de três sistemas:

i)

 Caudal molar da PDP. Com base na velocidade a que a bomba volumétrica (PDP) funciona durante um intervalo de ensaio, usa-se o declive a 1 e a ordenada na origem, a 0 [-], correspondentes, tal como calculados com o procedimento de calibração do apêndice 1 do presente anexo, para calcular o caudal molar constante

Image

[mol/s] do seguinte modo:

Image

(A.7-40)

em que:

Formula

(A.7-41)

em que:

a 1

=

coeficiente de calibração [m3/s]

a 0

=

coeficiente de calibração [m3/rev]

p in, pout

=

pressão à entrada/saída [Pa]

R

=

constante molar dos gases [J/(mol K)]

T in

=

temperatura à entrada [K]

V rev

=

volume bombeado pela PDP [m3/rev]

f n.,PDP

=

velocidade da PDP (rot/s)

ii)

 Caudal molar do SSV. Com base na equação C d em função de R e # determinada em conformidade com o apêndice 1 do presente anexo, o caudal molar do venturi subsónico (SSV) durante um ensaio de emissões

Image

[mol/s] calcula-se do seguinte modo:

Image

(A.7-42)

em que:

p in

=

pressão à entrada [Pa]

A t

=

secção transversal da garganta do venturi [m2]

R

=

constante molar dos gases [J/(mol K)]

T in

=

temperatura à entrada [K]

Z

=

fator de compressibilidade

M mix

=

massa molar dos gases de escape diluídos [kg/mol]

C d

=

coeficiente de descarga do SSV [-]

C f

=

coeficiente do caudal do SSV [-]

iii)

 Caudal molar do CFV. Para calcular o caudal molar através de um venturi ou de uma combinação de venturis, usam-se a respetiva média C d e outras constantes, determinadas em conformidade com o apêndice 1 do presente anexo. O cálculo do seu caudal molar

Image

[mol (s)] durante um ensaio de emissões é efetuado do seguinte modo:

Image

(A.7-43)

em que:

p in

=

pressão à entrada [Pa]

A t

=

secção transversal da garganta do venturi [m2]

R

=

constante molar dos gases [J/(mol K)]

T in

=

temperatura à entrada [K]

Z

=

fator de compressibilidade

M mix

=

massa molar dos gases de escape diluídos [kg/mol]

C d

=

coeficiente de descarga do CFV [-]

C f

=

coeficiente do caudal do CFV [-]

A.7.4.4.   Determinação das partículas

A.7.4.4.1.   Recolha de amostras

a)

Recolha de amostras a partir de um caudal variável

Se for recolhido um lote de amostras a partir de um caudal de gases de escape variável, extrai-se uma amostra proporcional ao caudal de gases de escape variável. O caudal deve ser integrado durante um intervalo de ensaio para determinar o caudal total. Multiplica-se a concentração média de partículas Formula (que já está em unidades de massa por mole de amostra) pelo caudal total para obter a massa total de partículas m PM [g]:

Image

(A.7-44)

em que:

Image

=

caudal molar instantâneo dos gases de escape [mol/s]

Formula

=

concentração média de partículas [g/mol]

Dti

=

intervalo de amostragem [s]

b)

Recolha de amostras a partir de um caudal constante

Se se recolher um lote de amostras a partir de um caudal de gases de escape constante, determina-se o caudal molar médio a partir do qual se extrai a amostra. Multiplica-se a concentração média de partículas pelo caudal total para obter a massa total de partículas m PM[g]:

Image

(A.7-45)

em que:

Image

=

caudal molar dos gases de escape [mol/s]

Formula

=

concentração média de partículas [g/mol]

Δt

=

duração do intervalo de ensaio [s]

No caso da recolha de amostras com uma razão de diluição (DR) constante, calcula-se m PM [g] com recurso à seguinte equação:

Formula

(A.7-46)

em que:

m PMdil

=

massa das partículas no ar de diluição [g]

DR

=

razão de diluição [-] definida como a razão entre a massa da emissão m e a massa dos gases de escape diluídos m dil/exh (Formula).

A razão de diluição DR pode ser expressa em função de x dil/exh:

Formula

(A.7-47)

A.7.4.4.2.   Correção quanto às condições de fundo

Aplica-se a mesma abordagem do ponto A.7.4.1 para corrigir a massa de partículas quanto às condições de fundo. Multiplicando Formula pelo caudal total do ar de diluição, obtém-se a massa total de fundo (m PMbkgnd [g]). A subtração da massa total de fundo da massa total dá a massa de partículas corrigida das condições de fundo m PMcor [g]:

Formula

(A.7-48)

em que:

m PMuncor

=

massa de partículas não corrigida [g]

Formula

=

concentração média de partículas no ar de diluição [g/mol]

n airdil

=

caudal molar do ar de diluição [mol]

A.7.5.   Trabalho do ciclo e emissões específicas

A.7.5.1.   Emissões gasosas

A.7.5.1.1.   Ciclo de ensaio em condições transitórias e com rampas de transição

Remete-se para os pontos A.7.3.1 e A.7.4.1, para os gases de escape brutos e diluídos, respetivamente. Os valores resultantes para a potência P i [kW] são integrados durante um intervalo de ensaio. O trabalho total W act [kWh] calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.7-49)

em que:

P i

=

potência instantânea do motor [kW]

n i

=

velocidade instantânea do motor [min-1]

T i

=

binário instantâneo do motor [N·m]

W act

=

trabalho efetivo do ciclo [kWh]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

As emissões específicas e gas [g/kWh] calculam-se das maneiras que seguem, em função do tipo de ciclo de ensaio.

Formula

(A.7-50)

em que:

m gas

=

massa total da emissão [g/ensaio]

W act

=

trabalho do ciclo [kWh]

No caso do ciclo em condições transitórias, o resultado final do ensaio e gas [g/kWh] deve ser uma média ponderada do ensaio com arranque a frio e do ensaio com arranque a quente, mediante a utilização da seguinte equação:

Formula

(A.7-51)

No caso de uma regeneração infrequente (periódica) dos gases de escape (ponto 6.6.2), as emissões específicas devem ser corrigidas com o fator de correção multiplicativo k r (equação (6-4)) ou com os dois pares distintos de fatores de correção aditivos k Ur (fator ascendente da equação (6-5)) e k Dr (fator descendente da equação (6-6)).

A.7.5.1.2.   Ciclo de ensaio em estado estacionário com modos discretos

As emissões específicas e gas [g/kWh] calculam-se do seguinte modo:

Image

(A.7-52)

em que:

Image

=

caudal mássico médio das emissões para o modo i [g/h]

Pi

=

potência do motor para o modo i [kW] com Formula (ver pontos 6.3 e 7.7.1.2)

WF i

=

fator de ponderação para o modo i [-]

A.7.5.2.   Emissões de partículas

A.7.5.2.1.   Ciclos de ensaio em condições transitórias e com rampas de transição

As emissões específicas de partículas calculam-se por meio da equação (A.7-50) em que e gas [g/kWh] e m gas [g/ensaio] são substituídos por e PM [g/kWh] e m PM [g/ensaio], respetivamente:

Formula

(A.7-53)

em que:

m PM

=

massa total da emissão de partículas, calculada em conformidade com o ponto A.8.3.4 [g/ensaio]

W act

=

trabalho do ciclo [kWh]

As emissões do ciclo compósito em condições transitórias (isto é, com fase a frio e fase a quente) calculam-se como indicado no ponto A.7.5.1.

A.7.5.2.2.   Ciclo de ensaio em estado estacionário com modos discretos

A emissão específica de partículas e PM [g/kWh] calcula-se do seguinte modo:

A.7.5.2.2.1.   Para o método do filtro único

Image

(A.7-54)

em que:

P i

=

potência do motor para o modo i [kW] com Formula (ver pontos 6.3 e 7.7.1.2)

WF i

=

fator de ponderação para o modo i [-]

Image

=

caudal mássico de partículas [g/h]

A.7.5.2.2.2.   Para o método dos filtros múltiplos

Image

(A.7-55)

em que:

P i

=

potência do motor para o modo i [kW] com Formula (ver pontos 6.3 e 7.7.1.2)

WF i

=

fator de ponderação para o modo i [-]

Image

=

caudal mássico de partículas no modo i [g/h]

Para o método do filtro único, calcula-se o fator de ponderação efetivo, WF effi, para cada modo como se indica a seguir:

Image

(A.7-56)

em que:

m smpldexhi

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelos filtros de recolha de amostras de partículas no modo i [kg]

m smpldexh

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelos filtros de recolha de amostras de partículas [kg]

Image

=

caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos no modo i [kg/s]

Image

=

caudal mássico médio equivalente dos gases de escape diluídos [kg/s]

O valor dos fatores de ponderação efetivos deve estar a ± 0,005 (valor absoluto) dos fatores de ponderação indicados no anexo 5.

(1)  Ver índices; p. ex.:Image para o caudal mássico de ar seco ouImagepara o caudal mássico de combustível.

(2)  Razão de diluição rd no apêndice A.8 e DR no apêndice A.7: símbolos diferentes mas mesmo significado e mesmas equações. Razão de diluição D no apêndice A.8 e x dil/exh no apêndice A.7: símbolos diferentes mas mesmo significado físico; a equação (A.7-47) mostra a relação entre x dil/exh e DR.

(3)  A definir.

(4)  Ver ponto A.7.1.1 do presente ponto para os valores a usar para as massas molares. Nos casos dos NOx e dos HC, os regulamentos especificam massas molares efetivas com base numa hipótese de especiação e não na especiação efetiva.

(5)  Ver símbolos e abreviaturas para os componentes químicos.

(6)  Ver símbolos específicos na tabela de equilíbrio químico.

(7)  

A= definir

(8)  No apêndice A.8 o significado do índice é determinado pela quantidade associada; por exemplo, o índice «d» pode indicar uma base seca como em «c d = concentração em base seca», ar de diluição como em «p d = pressão do vapor de saturação do ar de diluição» ou «k w,d = fator de correção base seca/base húmida para o ar de diluição», razão de diluição como em «r d». É por esta razão que a coluna do apêndice A.8 está praticamente vazia.

(9)  Em referência a um combustível com a fórmula química CHαOβSγNδ

(10)  Em referência a um combustível com a fórmula química CHαOεNδSγ

(11)  Fração mássica de w acompanhada do símbolo do componente químico sob a forma de índice.

(12)  Deve prestar-se atenção às diferentes aceções do símbolo β nos dois apêndices relativos aos cálculo das emissões: no apêndice A.8 refere-se a um combustível com a fórmula química CHαSγNδOε (i.e. a fórmula CβHαSγNδOε em que β = 1, supondo um átomo de carbono por molécula), ao passo que no apêndice A.7 se refere à razão oxigénio/carbono com CHαOβSγNδ. No apêndice A.7 β corresponde a ε do apêndice A.8.

(13)  As massas molares efetivas de THC e NMHC são definidas por uma razão atómica hidrogénio/carbono, α, de 1,85;

(14)  A massa molar dos NOx é definida pela massa molar do dióxido de azoto, NO2.

Apêndice A.7.1

Calibração do caudal dos gases de escape diluídos (CVS)

O presente apêndice 1 descreve os cálculos para a calibração de vários medidores de caudais. O ponto A.7.6.1 do presente apêndice 1 descreve, em primeiro lugar, como converter os resultados do medidor de caudais de referência para utilização nas equações de calibração, que são apresentadas em base molar. Os restantes pontos descrevem os cálculos de calibração que são específicas a determinados tipos de medidores de caudais.

A.7.6.1.   Conversões do medidor de referência

As equações de calibração da presente secção usam caudais molares,Image, como uma quantidade de referência. Se o medidor de referência indicar um caudal numa quantidade diferente, como o caudal volúmico normalizado,Image, o caudal volúmico efetivo,Image, ou caudal mássico,Image, o resultado do medidor de referência deve ser convertido num caudal molar com as seguintes equações, salientando-se que, embora os valores para o caudal volúmico, caudal mássico, pressão, temperatura, e massa molar possam variar durante um ensaio de emissões, devem ser mantidos tão constantes quanto praticável para cada ponto de regulação durante a calibração de um medidor de caudais:

Image

(A.7–57)

em que:

Image

=

caudal molar de referência [mol/s]

Image

=

caudal volúmico de referência, corrigido para uma pressão e uma temperatura normalizadas [m3/s]

Image

=

caudal volúmico de referência, corrigido para a pressão e a temperatura efetivas [m3/s]

Image

=

caudal mássico de referência [g/s]

p std

=

pressão normalizada [Pa]

p act

=

pressão efetiva do gás [Pa]

T std

=

temperatura normalizada [K]

T act

=

temperatura efetiva do gás [K]

R

=

constante molar do gás

M mix

=

massa molar do gás [g/mol]

A.7.6.2.   Cálculos para a calibração da PDP

Para cada posição de uma válvula, calculam-se os seguintes valores a partir dos valores médios determinados no ponto 8.1.8.4, do seguinte modo:

a)

volume da PDP bombeado por rotação, V rev (m3/rev)

Image

(A.7–58)

em que:

Image

=

valor médio do caudal molar de referência [mol/s]

R

=

Constante molar do gás

Formula

=

temperatura média à entrada [K]

Formula

=

pressão média à entrada [Pa]

Formula

=

velocidade de rotação média [rot/s]

b)

Fator de correção do escorregamento da PDP, Ks [s/rev]:

Formula

(A.7-59)

em que:

Image

=

caudal molar médio de referência [mol/s]

Formula

=

temperatura média à entrada [K]

Formula

=

pressão média à entrada [Pa]

Formula

=

pressão média à saída [Pa]

Formula

=

velocidade de rotação média da PDP [rot/s]

R

=

Constante molar do gás

c)

Deve efetuar-se uma regressão dos mínimos quadrados do volume da PDP bombeado por rotação, V rev, em função do fator de correção do escorregamento da PDP, K s, calculando o declive, a 1, e a ordenada na origem, a 0, como descrito no anexo 4B, apêndice A.2;

d)

Repetem-se os passos das alíneas a) a c) do presente ponto para cada velocidade a que se faça funcionar a PDP;

e)

 O quadro seguinte ilustra estas cálculos para diferentes valores de

Formula

:

Quadro A.7.2

Exemplo de dados de calibração da PDP

Formula

[rot/min]

Formula

[rot/s]

a1 [m3/min]

a1 [m3/s]

a0 [m3/rev]

755,0

12,58

50,43

0,8405

0,056

987,6

16,46

49,86

0,831

–0,013

1 254,5

20,9

48,54

0,809

0,028

1 401,3

23,355

47,30

0,7883

–0,061

f)

Para cada velocidade a que a PDP funciona, usam-se o declive, a 1, e a ordenada na origem, a 0, para calcular o caudal durante o ensaio de emissões tal como descrito no ponto A.7.4.3, alínea b)

A.7.6.3.   Equações fundamentais e pressupostos admissíveis para os venturi

A presente secção descreve as equações fundamentais e os pressupostos admissíveis para calibrar um venturi e calcular o caudal utilizando um venturi. Dado que um venturi subsónico (SSV) e um venturi de escoamento crítico (CFV) funcionam ambos de forma semelhante, as respetivas equações fundamentais são quase as mesmas, exceto a equação que descreve a razão de pressão, r (i.e., r SSV em função de r CFV). Estas equações fundamentais pressupõem um caudal unidimensional isentrópico invíscido compressível de um gás perfeito. No ponto A.7.6.3, alínea d), encontram-se descritos outros pressupostos possíveis. Se o pressuposto de um gás perfeito para o caudal medido não for permitido, as equações fundamentais incluem uma correção de primeira ordem para o comportamento de um gás real: a saber, o fator de compressibilidade, Z. Se as boas práticas de engenharia ditarem o uso de um valor diferente de Z = 1, pode usar-se uma equação de estado adequada para determinar os valores de Z enquanto função das pressões e temperaturas medidas ou podem desenvolver-se equações de calibração específicas com base nas boas práticas de engenharia. É de assinalar que a equação para o coeficiente do caudal, C f, se baseia no pressuposto do gás perfeito em que o expoente isentrópico, γ, é igual à razão dos calores específicos, c p/c V . Se as boas práticas de engenharia ditarem o uso de um expoente isentrópico de um gás real, pode usar-se uma equação de estado adequada para determinar os valores de γ enquanto função das pressões e temperaturas medidas ou podem desenvolver-se equações de calibração específicas. O caudal molarImage [mol/s] calcula-se do seguinte modo:

Image

(A.7–60)

em que:

C d

=

coeficiente de descarga, conforme determinado no ponto A.7.6.3, alínea a) [-]

C f

=

coeficiente do caudal, conforme determinado no ponto A.7.6.3, alínea b) [-]

A t

=

secção transversal da garganta do venturi [m2]

p in

=

pressão estática absoluta à entrada do venturi [Pa]

Z

=

fator de compressibilidade [-]

M mix

=

massa molar da mistura de gases [kg/mol]

R

=

constante molar dos gases

T in

=

temperatura absoluta à entrada do venturi, [K]

a)

Com os dados recolhidos no ponto 8.1.8.4, calcula-se C d através da seguinte equação:

Image

(A.7–61)

em que:

Image

.

=

caudal molar de referência [mol/s]

Outros símbolos, de acordo com a equação (A.7-60).

b)

Determina-se C f com um dos seguintes métodos:

i)

Apenas nos casos dos medidores de caudais CFV, CfCFV é obtido a partir do quadro seguinte com base nos valores de β (razão garganta do venturi/diâmetros de entrada) e γ (razão dos calores específicos da mistura de gases), utilizando uma interpolação linear para encontrar os valores intermédios:

Quadro A.7.3

C fCFV em função de β e γ para os medidores de caudais CFV

C fCFV

β

γ exh = 1,385

γ dexh = γ air = 1,399

0,000

0,6822

0,6846

0,400

0,6857

0,6881

0,500

0,6910

0,6934

0,550

0,6953

0,6977

0,600

0,7011

0,7036

0,625

0,7047

0,7072

0,650

0,7089

0,7114

0,675

0,7137

0,7163

0,700

0,7193

0,7219

0,720

0,7245

0,7271

0,740

0,7303

0,7329

0,760

0,7368

0,7395

0,770

0,7404

0,7431

0,780

0,7442

0,7470

0,790

0,7483

0,7511

0,800

0,7527

0,7555

0,810

0,7573

0,7602

0,820

0,7624

0,7652

0,830

0,7677

0,7707

0,840

0,7735

0,7765

0,850

0,7798

0,7828

ii)

No caso de um medidor de caudais CFV ou SSV, pode ser utilizada a seguinte equação para calcular C f:

Formula

(A.7-62)

em que:

γ

=

expoente isentrópico [-]. No caso de um gás perfeito, é a razão dos calores específicos da mistura de gases, cp /c V

r

=

razão de pressão, conforme determinado na alínea c) (3) do presente ponto

β

=

razão entre a garganta do venturi e os diâmetros de entrada

c)

A razão de pressão r calcula-se do seguinte modo:

i)

Apenas nos casos dos sistemas SSV, r SSV é calculado através da seguinte equação:

Formula

(A.7-63)

em que:

Δp SSV

=

pressão diferencial estática; entrada do venturi menos garganta do venturi [Pa]

ii)

Apenas nos casos dos sistemas CFV, r CFV é calculado iterativamente através da seguinte equação:

Formula

(A.7-64)

d)

Pode-se usar qualquer um pressupostos de simplificação das equações fundamentais ou as boas práticas de engenharia para desenvolver valores mais adequados para os ensaios:

i)

Para o ensaio de emissões ao longo de todas a gamas de gases de escape brutos, dos gases de escape diluídos e do ar de diluição, pode presumir-se que a mistura de gases se comporta como um gás perfeito: Z = 1;

ii)

Para toda a gama de gases de escape brutos, pode presumir-se uma razão constante dos calores específicos de γ = 1,385;

iii)

Para a gama completa de gases de escape diluídos e do ar (p. ex., ar de calibração ou ar de diluição), pode presumir-se uma razão constante dos calores específicos de γ = 1,399;

iv)

Para a gama completa dos gases de escape diluídos e do ar, a massa molar da mistura, M mix [g/mol], poderá ser considerada um função apenas da quantidade de água no ar de diluição ou do ar de calibração, x H2O, determinado conforme descrito no ponto A.7.1.2, do seguinte modo:

Formula

(A.7-65)

em que:

M air

=

28,96559 g/mol

M H2O

=

18,01528 g/mol

x H2O

=

quantidade de água no ar de diluição ou de calibração [mol/mol]

v)

Para a gama completa dos gases de escape diluídos e do ar, pode presumir-se uma massa molar constante da mistura, M mix, para todas as calibrações e todos os ensaios desde que a massa molar presumida não difira em mais de ± 1 % da massa molar estimada mínima e máxima durante a calibração e os ensaios. Pode aplicar-se este pressuposto se se garantir um controlo suficiente da quantidade de água no ar de calibração e no ar de diluição, ou se a for eliminada água em quantidade suficiente tanto do ar de calibração como do ar de diluição. O quadro seguinte dá exemplos de gamas admissíveis do ponto de orvalho do ar de diluição em função do ponto de orvalho da calibração.

Quadro A.7.4

Exemplos de pontos de orvalho do ar de diluição e do ar calibração em que se pode presumir uma M mix constante

Se a calibração Tdew (°C) for…

presume-se a seguinte Mmix constante (g/mol)

para as seguintes gamas de Tdew (°C) durante os testes de emissões (1)

seca

28,96559

seca a 18

0

28,89263

seca a 21

5

28,86148

seca a 22

10

28,81911

seca a 24

15

28,76224

seca a 26

20

28,68685

–8 a 28

25

28,58806

12 a 31

30

28,46005

23 a 34

A.7.6.4   Calibração do SSV

a)

Abordagem molar. Para calibrar um medidor de caudais SSV, efetuam-se as operações seguintes:

i)

Calcula-se o número de Reynolds, Re #, para cada caudal molar de referência utilizando o diâmetro da garganta do venturi, d t. Dado que a viscosidade dinâmica, μ, é necessária para calcular Re #, pode usar-se um modelo de viscosidade específico para determinar μ para o gás de calibração (habitualmente, o ar), de acordo com as boas práticas de engenharia. Em alternativa, pode usar-se o modelo de viscosidade de Sutherland com três coeficientes para calcular μpor aproximação:

Image

(A.7–66)

em que:

d t

=

diâmetro da garganta do SSV [m]

M mix

=

massa molar da mistura [kg/mol]

Image

=

caudal molar de referência [mol/s]

e, usando o modelo de viscosidade de Sutherland com três coeficientes:

Formula

(A.7-67)

em que:

μ

=

viscosidade dinâmica do gás de calibração [kg/(m·s)]

μ 0

=

viscosidade de referência de Sutherland [kg/(m·s)]

S

=

constante de Sutherland [K]

T 0

=

temperatura de referência de Sutherland [K]

T in

=

temperatura absoluta à entrada do venturi [K]

Quadro A.7.5

Parâmetros do modelo de viscosidade de Sutherland com três coeficientes

Gás (2)

μ0

T0

S

Gama de temp com ± 2 % de erro

Limite de pressão

 

kg/(m·s)

K

K

K

KPa

Ar

1,716 × 10–5

273

111

170 a 1 900

≤ 1 800

CO2

1,370 × 10–5

273

222

190 a 1 700

≤ 3 600

H2O

1,12 × 10–5

350

1 064

360 a 1 500

≤ 10 000

O2

1,919 × 10–5

273

139

190 a 2 000

≤ 2 500

N2

1,663 × 10–5

273

107

100 a 1 500

≤ 1 600

ii)

Cria-se uma equação para Cd em função de Re #, utilizando valores emparelhados de (Re #, C d). Calcula-se C d por meio da equação (A.7-61), obtendo-se Cf pela equação (A.7-62), podendo usar-se qualquer outra expressão matemática, incluindo uma função polinomial ou uma série de potências. A equação seguinte é um exemplo de uma expressão matemática utilizada frequentemente para estabelecer uma relação entre C d e Re #;

Formula

(A.7-68)

iii)

Efetua-se uma análise com uma regressão dos mínimos quadrados para determinar os melhores coeficientes para a equação e calcular a estatística da regressão da equação, o erro-padrão da estimativa SEE e o coeficiente de determinação r 2, em conformidade com o anexo 4B, apêndice A.2;

iv)

 Se a equação preencher os critérios de

Image

(ou

Image

) e r 2 ≥ 0,995, a equação pode ser utilizada para determinar C d para os ensaios de emissões, conforme descrito no ponto A.7.4.3, alínea b);

v)

Se os critérios de SEE e r 2 não estiverem preenchidos, podem usar-se as boas práticas de engenharia para omitir pontos de dados de calibração a fim de satisfazer as estatísticas de regressão. É necessário usar pelo menos sete pontos de dados de calibração para satisfazer os critérios;

vi)

Se a omissão de pontos não resolver os valores aberrantes, devem tomar-se medidas corretivas. Por exemplo, selecionar outra expressão matemática para a equação C d em função de Re #, verificar eventuais fugas ou repetir o processo de calibração. Se o processo for repetido, aplicam-se tolerâncias mais rigorosas às medições e é permitido dar mais tempo aos caudais para estabilizarem;

vii)

Quando a equação satisfizer os critérios de regressão, a equação só pode ser utilizada para determinar os caudais dentro da gama de caudais de referência usada para satisfazer os critérios da equação de regressão de C d em função de Re #.

A.7.6.5.   Calibração do CFV

a)

Abordagem molar. Alguns medidores de caudais CFV consistem num venturi único e outros são compostos por vários venturis, em que se usam diferentes combinações de venturis para medir diferentes caudais. No caso dos medidores de caudais CFV compostos por vários venturis, pode-se calibrar cada venturi separadamente para determinar um coeficiente de descarga, Cd, para cada venturi, ou calibrar cada combinação de venturis como um só. No caso se calibrar uma combinação de venturis, a soma da superfície da garganta dos venturis ativos é usada como At, a raiz quadrada da soma dos quadrados dos diâmetros da garganta dos venturis ativos como dt e a razão entre os diâmetros da garganta e da entrada dos venturis como a razão entre a raiz quadrada da soma dos diâmetros das gargantas dos venturis ativos (dt) e o diâmetro da entrada comum a todos os venturis (D). Para determinar o Cd de um venturi único ou de uma única combinação de venturis, é necessário realizar as seguintes etapas:

i)

Com os dados recolhidos em cada ponto de regulação da calibração, calcula-se um C d para cada ponto através da equação (A.7-60);

ii)

Calcula-se a média e o desvio-padrão de todos os valores de C d em conformidade com as equações (A.2-1) e (A.2-2);

iii)

Se o desvio-padrão de todos os valores do C d for inferior ou igual a 0,3 % do C d médio, então usa-se o C d médio na equação (A.7-43), e o CFV só deve ser utilizado até ao r mais baixo medido durante a calibração;

Formula

(A.7-69)

iv)

Se o desvio-padrão de todos os valores do C d exceder 0,3 % do C d médio, omitem-se os valores de C d correspondentes ao ponto de dados colhido no r mais baixo medido durante a calibração;

v)

Se o número de pontos de medição restantes for inferior a sete, devem tomar-se medidas corretivas, verificando os dados de calibração ou repetindo o processo de calibração. Se o processo de calibração for repetido, recomenda-se a verificação de fugas, a aplicação de tolerâncias mais rigorosas às medições e dar mais tempo aos caudais para estabilizarem;

vi)

Se o número de valores restantes do C d for sete ou superior, volta a calcular-se a média e o desvio-padrão dos restantes valores do C d;

vii)

Se o desvio-padrão dos valores restantes do C d for inferior ou igual a 0,3 % da média dos restantes C d, usa-se esse C d médio na equação (A.7-43), e os valores CFV apenas até ao r mais baixo associado aos restantes C d ;

viii)

Se o desvio-padrão dos restantes C d ainda exceder 0,3 % da média dos restantes C d, repetem-se os passos da alínea a), subalíneas iv) a viii), do presente ponto.

(1)  Gama válida para todas calibrações e ensaios de emissões ao longo da gama da pressão atmosférica (80 000 a 103 325 kPa.

(2)  Devem usar-se parâmetros em forma tabular apenas para os gases puros, tal como enumerado. Não se combinam parâmetros para calcular as viscosidades das misturas de gases.

Apêndice A.7.2

Correção da deriva

A.7.7.1.   Âmbito e frequência

Os cálculos do presente apêndice 2 efetuam-se para determinar se a deriva do analisador de gases invalida os resultados de um intervalo de ensaio. Se a deriva não invalidar os resultados de um intervalo de ensaio, corrige-se a deriva das respostas do analisador de gases no intervalo de ensaio em conformidade com o presente apêndice 2. As respostas do analisador de gases corrigidas da deriva utilizam-se em todos os cálculos de emissões posteriores. O limiar aceitável para a deriva de um analisador de gases durante um intervalo de ensaio encontra-se especificada no ponto 8.2.2.2.

A.7.7.2.   Princípios de correção

Os cálculos do presente apêndice 2 utilizam as respostas de um analisador de gases às concentrações de referência de gases de análise de colocação a zero e de regulação da sensibilidade, conforme determinada algum tempo antes e após um intervalo de ensaio. Os cálculos corrigem as respostas do analisador de gases que foram registadas durante um intervalo de ensaio. A correção baseia-se na média das respostas aos gases de referência de colocação a zero e de regulação da sensibilidade e baseia-se nas concentrações de referência dos próprios gases de colocação a zero e de regulação da sensibilidade. A validação e a correção dos efeitos da deriva devem ser efetuadas como segue:

A.7.7.3.   Validação da deriva

Após a aplicação de todas as outras correções - exceto a correção da deriva - a todos os sinais do analisador de gases, calculam-se as emissões específicas ao freio em conformidade com o ponto A.7.5 do anexo 4B, apêndice A.7. Em seguida corrigem-se todos os sinais do analisador de gases dos efeitos da deriva em conformidade com o presente apêndice. Recalculam-se as emissões específicas ao freio usando todos os sinais do analisador de gases corrigidos da deriva. Os resultados das emissões específicas ao freio são validados e comunicados antes e após a correção da deriva em conformidade com o ponto 8.2.2.2.

A.7.7.4.   Correção da deriva

Corrigem-se todos os sinais do analisador de gases do seguinte modo.

a)

 Corrige-se cada concentração registada, x i, para a recolha de amostras em contínuo ou por lote,

Formula

;

b)

Efetua-se a correção da deriva mediante a seguinte equação:

Formula

em que:

x idriftcor= concentração corrigida da deriva [μmol/mol]

x refzero= concentração de referência do gás de colocação a zero, que é geralmente zero a não ser que se lhe conheça outro valor [μmol/mol]

x refspan= concentração de referência do gás de regulação da sensibilidade [μmol/mol]

x prespan= resposta do analisador de gases, no intervalo pré-ensaio, à concentração do gás de regulação da sensibilidade [μmol/mol]

x postspan= resposta do analisador de gases, no intervalo pós-ensaio, à concentração do gás de regulação da sensibilidade [μmol/mol]

x i or

Formula

= concentração registada, ou seja, medida, durante o ensaio, antes de correção da deriva [μmol/mol]

x prezero= resposta do analisador de gases, no intervalo pré-ensaio, à concentração do gás de colocação a zero [μmol/mol]

x postzero= resposta do analisador de gases, no intervalo pós-ensaio, à concentração do gás de colocação a zero [μmol/mol]

c)

Para quaisquer concentrações do intervalo pré-ensaio, usam-se as concentrações determinadas mais recentemente antes do intervalo de ensaio. Para alguns intervalos de ensaio, a concentração pré-zero ou pré-sensibilidade mais recente pode ter ocorrido um ou mais intervalos de ensaio antes.

d)

Para quaisquer concentrações do intervalo pós-ensaio, usam-se as concentrações determinadas mais recentemente após o intervalo de ensaio. Para alguns intervalos de ensaio, a concentração pós-zero ou pós-sensibilidade mais recente pode ter ocorrido um ou mais intervalos de ensaio depois.

e)

Se não se tiver registado qualquer resposta, x prespan, do analisador à concentração do gás de regulação da sensibilidade num intervalo pré-ensaio, considera-se x prespan igual à concentração de referência do gás de regulação da sensibilidade: x prespan = x refspan;

f)

Se não se tiver registado qualquer resposta, x prezero, do analisador à concentração do gás de colocação a zero num intervalo pré-ensaio, considera-se x prezero igual à concentração de referência do gás de colocação a zero: x prezero = x refzero;

g)

Em geral, a concentração de referência do gás de colocação a zero, x refzero, é zero: x refzero = 0 μmol/mol. No entanto, em alguns casos, poderá saber-se de antemão que x refzero possui uma concentração diferente de zero. Por exemplo, se um analisador de CO2 for colocado a zero utilizando o ar ambiente, pode usar-se a concentração de CO2 por defeito no ar ambiente, que é 375 μmol/mol. Neste caso, x refzero = 375 μmol/mol. Se um analisador for colocado a zero utilizando um x refzero diferente de zero, o analisador deve ser calibrado para indicar a concentração real de x refzero. Por exemplo, se x refzero = 375 μmol/mol, o analisador deve ser calibrado para indicar um valor de 375 μmol/mol quando o gás de colocação a zero passa no analisador.

Apêndice A.8

Cálculos das emissões mássicas

A.8.0.   Conversão dos símbolos

A.8.0.1.   Símbolos gerais

Apêndice A.8

Apêndice A.7

Unidade

Quantidade

b, D 0

a 0

a definir (3)

Ordenada da reta de regressão com origem no ponto y

m

a 1

a definir (3)

Declive da reta de regressão

A/F st

 

—

Razão estequiométrica ar/combustível

C d

C d

—

Coeficiente de descarga

c

x

ppm, % vol.

Concentração (μmol/mol = ppm)

c d

1

ppm, % vol.

Concentração em base seca

c w

1

ppm, % vol.

Concentração em base húmida

c b

1

ppm, % vol.

Concentração de fundo

D

x dil

—

Fator de diluição (2)

D 0

 

m3/rev

Ordenada na origem da função de calibração da PDP

d

d

m

Diâmetro

d V

 

m

Diâmetro da garganta do venturi

e

e

g/kWh

Base específica ao freio

e gas

e gas

g/kWh

Emissão específica de componentes gasosos

e PM

e PM

g/kWh

Emissão específica de partículas

E

1 – PF

por cento

Eficiência de conversão (PF = fração de penetração)

F s

 

—

Fator estequiométrico

f c

 

—

Fator do carbono

H

 

g/kg

Humidade absoluta

K V

 

Formula

Função de calibração do CFV

k f

 

m3/kg combustível

Fator específico do combustível

k h

 

—

Fator de correção da humidade para os NOx, motores diesel

k Dr

k Dr

—

Fator de correção descendente

k r

k r

—

Fator de regeneração multiplicativo

k Ur

k Ur

—

Fator de correção ascendente

k w,a

 

—

Fator de correção base seca/base húmida para o ar de admissão

k w,d

 

—

Fator de correção base seca/base húmida para o ar de diluição

k w,e

 

—

Fator de correção base seca/base húmida para os gases de escape diluídos

k w,r

 

—

Fator de correção base seca/base húmida para os gases de escape brutos

μ

μ

kg/(m·s)

Viscosidade dinâmica

M

M

g/mol

Massa molar (3)

M a

1

g/mol

Massa molar do ar de admissão

M e

1

g/mol

Massa molar dos gases de escape

M gas

M gas

g/mol

Massa molar dos componentes gasosos

m

m

kg

Massa

q m

Image

kg/s

Caudal mássico

m d

1

kg

Massa da amostra de ar de diluição que passou através dos filtros de recolha de amostras de partículas

m ed

1

kg

Massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo

m edf

1

kg

Massa dos gases de escape diluídos equivalente durante o ciclo de ensaio

m ew

1

kg

Total da massa dos gases de escape durante o ciclo de ensaio

m f

1

mg

Massa da amostra de partículas recolhida

m f,d

1

mg

Massa da amostra de partículas do ar de diluição recolhido

m gas

m gas

g

Massa das emissões gasosas durante o ciclo de ensaio

m PM

m PM

g

Massa das emissões de partículas durante o ciclo de ensaio

m se

1

kg

Massa da amostra dos gases de escape durante o ciclo de ensaio

m sed

1

kg

Massa dos gases de escape diluídos que passam pelo túnel de diluição

m sep

1

kg

Massa dos gases de escape diluídos que passa pelos filtros de recolha de partículas

m ssd

 

kg

Massa do ar de diluição secundária

n

f n

min–1

Velocidade de rotação do motor

n p

 

r/s

Velocidade da bomba PDP

P

P

kW

Potência

p

p

KPa

Pressão

p a

 

KPa

Pressão atmosférica em seco

p b

 

KPa

Pressão atmosférica total

p d

 

KPa

Pressão do vapor de saturação do ar de diluição

p p

p abs

KPa

Pressão absoluta

p r

p H2O

KPa

Pressão do vapor de água

p s

 

KPa

Pressão atmosférica em seco

1 – E

PF

por cento

Fração de penetração

q mad

Image

 (1)

kg/s

Caudal mássico do ar de admissão em base seca

q maw

 (1)

kg/s

Caudal mássico do ar de admissão em base húmida

q mCe

 (1)

kg/s

Caudal mássico de carbono nos gases de escape brutos

q mCf

 (1)

kg/s

Caudal mássico de carbono que entra no motor

q mCp

 (1)

kg/s

Caudal mássico de carbono no sistema de diluição do caudal parcial

q mdew

 (1)

kg/s

Caudal mássico dos gases de escape diluídos em base húmida

q mdw

 (1)

kg/s

Caudal mássico do ar de diluição em base húmida

q medf

 (1)

kg/s

Caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida

q mew

 (1)

kg/s

Caudal mássico dos gases de escape em base húmida

q mex

 (1)

kg/s

Caudal mássico da amostra extraída do túnel de diluição

q mf

 (1)

kg/s

Caudal mássico do combustível

q mp

 (1)

kg/s

Caudal da amostra dos gases de escape que entra no sistema de diluição do caudal parcial

qV

Image

m3/s

Caudal volúmico

q VCVS

 (1)

m3/s

Caudal volúmico CVS

q Vs

 (1)

dm3/min

Caudal do sistema do analisador dos gases de escape

qVt

 (1)

cm3/min

Caudal do gás marcador

ρ

ρ

kg/m3

Densidade mássica

ρ e

 

kg/m3

Densidade dos gases de escape

r d

DR

—

Razão de diluição (2)

RH

 

por cento

Humidade relativa

r D

β

m/m

Razão dos diâmetros (sistemas CVS)

r p

 

—

Relação de pressão do SSV

Re

Re#

—

Número de Reynolds

б

б

—

Desvio-padrão

T

T

°C

Temperatura

T a

 

K

Temperatura absoluta

t

t

s

Tempo

Δt

Δt

s

Intervalo de tempo

u

 

—

Quociente das densidades dos componentes gasosos e dos gases de escape

V

V

m3

Volume

qV

Image

m3/s

Caudal volúmico

V 0

 

m3/r

Volume de gás da PDP bombeado por rotação

W

W

kWh

Trabalho

W act

W act

kWh

Trabalho efetivo do ciclo de ensaio

WF

WF

—

Fator de ponderação

w

w

g/g

Fração mássica

X 0

K s

s/rot

Função de calibração da PDP

Formula

Formula

 

Média aritmética

A.8.0.2.   Índices

Apêndice A.8 (4)

Apêndice A.7

Quantidade

act

act

Quantidade real

i

 

Medição instantânea (p. ex.: 1 Hz)

 

i

Um elemento de uma série

A.8.0.3.   Símbolos e abreviaturas relativos aos componentes químicos (igualmente utilizados como índice)

Apêndice A.8

Apêndice A.7

Quantidade

Ar

Ar

Árgon

C1

C1

Hidrocarbonetos equivalentes C1

CH4

CH4

Metano

C2H6

C2H6

Etano

C3H8

C3H8

Propano

CO

CO

Monóxido de carbono

CO2

CO2

Dióxido de carbono

DOP

DOP

Ftalato de dioctilo

HC

HC

Hidrocarbonetos

H2O

H2O

Água

NMHC

NMHC

Hidrocarbonetos não metânicos

NOx

NOx

Óxidos de azoto

NO

NO

Monóxido de azoto

NO2

NO2

Dióxido de azoto

PM

PM

Partículas

S

S

Enxofre

A.8.0.4.   Símbolos e abreviaturas relativos à composição do combustível

Apêndice A.8 (5)

Apêndice A.7 (6)

Quantidade

wC  (8)

wC  (8)

Teor de carbono do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

w H

w H

Teor de hidrogénio do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

w N

w N

Teor de azoto do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

w O

w O

Teor de oxigénio do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

w S

w S

Teor de enxofre do combustível, fração mássica [g/g] ou [% massa]

α

α

Razão atómica hidrogénio/carbono (H/C)

ε

β

Razão atómica oxigénio/carbono (O/C) (7)

γ

γ

Razão atómica enxofre/carbono (S/C)

δ

δ

Razão atómica azoto/carbono (N/C)

A.8.1.   Parâmetros fundamentais

A.8.1.1.   Determinação da concentração de metano e de HC não metânicos

O cálculo dos NMHC e do CH4 depende do método de calibração utilizado. O FID para a medição sem NMC deve ser calibrado com propano. Para a calibração do FID em série com um NMC, são permitidos os seguintes métodos:

a)

Gás de calibração – propano; o propano contorna o NMC;

b)

Gás de calibração – metano; o metano passa através do NMC

A concentração dos NMHC (c NMHC [-]) e CH4 (c CH4 [-]) para a alínea a) calculam-se como segue:

Formula

(A.8-1a)

Formula

(A.8-2a)

A concentração dos NMHC e de CH4 para a alínea b) calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-1b)

Formula

(A.8-2b)

em que:

c HC(w/NMC)

=

concentração de HC com a amostra de gás que passa através do NMC [ppm]

c HC(w/oNMC)

=

concentração de HC com a amostra de gás que contorna o NMC [ppm]

RF CH4[THC-FID]

=

fator de resposta ao metano, conforme determinado no ponto 8.1.10.1.4. [-]

E CH4

=

eficiência do metano, conforme determinada no ponto 8.1.10.3. [-]

E C2H6

=

eficiência do etano, conforme determinada no ponto 8.1.10.3. [-]

Se RFCH4[THC-FID] < 1,05, pode ser omitido nas equações A.8-1a, A.8-1b

e A.8-2b.

As emissões de NMHC (hidrocarbonetos não metânicos) podem ser objeto de aproximação enquanto 98 % dos hidrocarbonetos totais (THC).

A.8.2.   Emissões gasosas brutas

A.8.2.1.   Emissões gasosas

A.8.2.1.1.   Ensaios em estado estacionário

Calcula-se o caudal das emissões gasosas q mgas,i para cada modo i do ensaio em estado estacionário. Multiplica-se a concentração das emissões gasosas pelo respetivo caudal:

Formula

(A.8-3)

q mgas,I

=

caudal de emissão no modo i do ensaio em estado estacionário [g/h]

k

=

1 para c gasr,w,i em [ppm] e k = 10 000 para c gasr,w,i em [% vol.]

k h

=

fator de correção dos NOx [-], a aplicar exclusivamente ao cálculo das emissões de NOx (ver ponto A.8.2.2)

u gas

=

fator específico do componente ou razão de densidades do componente gasoso e dos gases de escape [-]; a calcular com as equações (A.8-12) ou A.8-13)

q mew,I

=

caudal mássico dos gases de escape no modo i em base húmida [kg/s]

c gas,I

=

concentração das emissões nos gases de escape brutos no modo i, em base húmida [ppm] ou [% vol.]

A.8.2.1.2.   Ciclos de ensaio em condições transitórias e com rampas de transição

Calcula-se a massa total de uma emissão gasosa m gas [g/ensaio] multiplicando as concentrações instantâneas temporalmente alinhadas pelos caudais dos gases de escape com integração ao longo do ciclo de ensaio em conformidade com a seguinte equação:

Formula

(A.8-4)

em que:

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

k h

=

fator de correção dos NOx [-], a aplicar exclusivamente ao cálculo das emissões de NOx

k

=

1 para c gasr,w,i em [ppm] e k = 10 000 para c gasr,w,i em [% vol.]

u gas

=

fator específico do componente [-] (ver ponto A.8.2.4)

N

=

número de medições [-]

q mew,i

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape em base húmida [kg/s]

c gas,i

=

concentração instantânea das emissões nos gases de escape brutos, em base húmida [ppm] ou [% vol.]

Nos pontos seguintes mostra-se como se calculam as quantidades necessárias (c gas,i , u gas e q mew,i )

A.8.2.2.   Conversão da concentração base seca/base húmida

Se as emissões forem medidas em base seca, converte-se a concentração medida c d em base húmida para a concentração c w em base húmida, de acordo com a equação geral seguinte:

Formula

(A.8-5)

em que:

k w

=

fator de conversão base seca/base húmida [-]

c d

=

concentração das emissões em base seca [ppm] ou [% vol.]

Para uma combustão completa, o fator de conversão base seca/base húmida para os gases de escape brutos escreve-se k w,a [-] e calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-6)

em que:

H a

=

humidade do ar de admissão [g H2O/kg ar seco]

q mf,I

=

caudal instantâneo do combustível [kg/s]

q mad,I

=

caudal instantâneo do ar de admissão seco [kg/s]

p r

=

pressão da água após refrigerador [kPa]

p b

=

pressão barométrica total [kPa]

w H

=

teor de hidrogénio do combustível [% massa]

k f

=

volume adicional de combustão [m3/kg combustível]

com:

Formula

(A.8-7)

em que:

w H

=

teor de hidrogénio do combustível [% massa]

w N

=

teor de azoto do combustível [% massa]

w O

=

teor de oxigénio do combustível [% massa]

Na equação (A.8-6), pode considerar-se que a razão p r / p b é definida como segue:

Formula

(A.8-8)

Para uma combustão incompleta (misturas ar/combustível ricas) e para os ensaios de emissões sem medição direta do caudal de ar, é preferível usar um outro método de cálculo de k w,a:

Formula

(A.8-9)

em que:

c CO2

=

concentração de CO2 nos gases de escape brutos, em base seca [% vol.]

c CO

=

concentração de CO nos gases de escape brutos, em base seca [ppm]

p r

=

pressão da água após refrigerador [kPa] (ver equação (A.8-9)

p b

=

pressão barométrica total [kPa] (ver equação (A.8-9))

α

=

razão molar carbono/hidrogénio [-]

k w1

=

humidade do ar de admissão [-]

Formula

(A.8-10)

A.8.2.3.   Correção da humidade e da temperatura dos NOx

Dado que as emissões de NOx dependem das condições do ar ambiente, corrige-se a concentração de NOx em função da temperatura e da humidade do ar ambiente com os fatores k h [-] dados pela equação a seguir: Este fator é válido para uma gama de humidade entre 0 e 25 g de H2O/kg de ar seco.

Formula

(A.8-11)

em que:

H a= humidade do ar de admissão [g H2O/kg ar seco]

A.8.2.4.   Fator u específico dos componentes

A.8.2.4.1.   Valores em forma tabular

Aplicando algumas simplificações (à hipótese para o valor λ e às condições do ar de admissão, como se mostra no quadro seguinte) às equações do ponto A.8.2.4.2, podem calcular-se os valores de u gas (ver ponto A.8.2.1). Os valores de u gas são dados no quadro A.8.1.

Quadro A.8.1

Valores u dos gases de escape brutos e densidades dos componentes (os valores u são calculados para as concentrações das emissões expressas em ppm)

Gás

NOx

CO

HC

CO2

O2

CH4

ρ gas [kg/m3]

2,053

1,250

0,621

1,9636

1,4277

0,716

Combustível

ρ e [kg/m3]

Coeficiente u gas para λ = 2, ar seco, 273 K, 101,3 kPa

Diesel

1,2939

0,001587

0,000966

0,000479

0,001518

0,001103

0,000553

A.8.2.4.2.   Valores calculados

O fator específico do componente, u gas,i, pode ser calculado pela razão das densidades do componente e dos gases de escape ou, em alternativa, pela respetiva razão das massas molares:

Formula

(A.8-12)

ou

Formula

(A.8-13)

em que:

M gas

=

massa molar do componente gasoso [g/mol]

M e,i

=

massa molar instantânea dos gases de escape brutos em base húmida [g/mol]

ρ gas

=

densidade do componente gasoso (kg/m3)

ρ e,I

=

densidade instantânea dos gases de escape brutos em base húmida [kg/m3]

A massa molar dos gases de escape, M e,i , deve ser derivada, para uma composição de combustível geral CHαOεNδSγ de acordo com a hipótese de uma combustão completa, do seguinte modo:

Formula

(A.8-14)

em que:

q mf,i

=

caudal mássico instantâneo do combustível em base húmida [kg/s]

q maw,i

=

caudal mássico instantâneo do ar de admissão em base húmida [kg/s]

α

=

razão molar hidrogénio/carbono [-]

δ

=

razão molar azoto/carbono [-]

ε

=

razão molar oxigénio/carbono [-]

γ

=

razão atómica enxofre/carbono [-]

H a

=

humidade do ar de admissão [g H2O/kg ar seco]

M a

=

massa molecular do ar de admissão seco = 28,965 g/mol

A densidade instantânea dos gases de escape brutos ρ e,i [kg/m3] deriva-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-15)

em que:

q mf,I

=

caudal mássico instantâneo do combustível [kg/s]

q mad,I

=

caudal mássico instantâneo do ar de admissão seco [kg/s]

H a

=

humidade do ar de admissão [g H2O/kg ar seco]

k f

=

volume adicional de combustão [m3/kg combustível] (ver equação (A.8-7)

A.8.2.5.   Caudal mássico dos gases de escape

A.8.2.5.1.   Método de medição do ar e do combustível

Trata-se de medir o caudal de ar e o caudal de combustível com medidores de caudais adequados. O cálculo do caudal instantâneo dos gases de escape q mew,i [kg/s] deve efetuar-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-16)

em que:

q maw,i

=

caudal mássico instantâneo do ar de admissão [kg/s]

q mf,i

=

caudal mássico instantâneo do combustível [kg/s]

A.8.2.5.2.   Método de medição com um gás marcador

Este método envolve a medição da concentração de um gás marcador nos gases de escape. O cálculo do caudal instantâneo dos gases de escape q mew,i[kg/s] deve efetuar-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-17)

em que:

q Vt

=

caudal do gás marcador [m3/s]

c mix,I

=

concentração instantânea do gás marcador após mistura [ppm]

ρ e

=

densidade dos gases de escape [kg/m3]

c b

=

concentração de fundo do gás marcador no ar de admissão [ppm]

A concentração de fundo do gás marcador c b pode ser determinada tomando a média da concentração de fundo medida imediatamente antes do ensaio e após o ensaio. Quando a concentração de fundo for inferior a 1 % da concentração do gás marcador após mistura c mix,i ao caudal máximo dos gases de escape, a concentração de fundo pode ser desprezada.

A.8.2.5.3.   Método de medição do caudal de ar e da razão ar/combustível

Esta medição envolve o cálculo do caudal mássico dos gases de escape a partir do caudal de ar e da razão ar/combustível. O cálculo do caudal mássico instantâneo dos gases de escape q mew,i [kg/s] é efetuado do seguinte modo:

Formula

(A.8-18)

com:

Formula

(A.8-19)

Formula

(A.8-20)

em que:

q maw,I

=

caudal mássico do ar de admissão húmido [kg/s]

A/F st

=

razão estequiométrica ar/combustível [-]

λ I

=

razão instantânea de excesso de ar [-]

c Cod

=

concentração de CO nos gases de escape brutos, em base seca [ppm]

c CO2d

=

concentração de CO2 nos gases de escape brutos em base seca [%]

c HCw

=

concentração de HC nos gases de escape brutos em base húmida [ppm C1]

α

=

razão molar hidrogénio/carbono [-]

δ

=

razão molar azoto/carbono [-]

ε

=

razão molar oxigénio/carbono [-]

γ

=

razão atómica enxofre/carbono [-]

A.8.2.5.4.   Método do balanço do carbono, procedimento de etapa única

Pode usar-se a seguinte fórmula de etapa única para o cálculo do caudal mássico dos gases de escape em base húmida q mew,i [kg/s]:

Formula

(A.8-21)

com o fator do carbono fc [-] dado por:

Formula

(A.8-22)

em que:

q mf,i

=

caudal mássico instantâneo do combustível [kg/s]

w C

=

teor de carbono do combustível [% massa]

H a

=

humidade do ar de admissão [g H2O/kg ar seco]

k fd

=

volume adicional de combustão em base seca [m3/kg combustível]

c CO2d

=

concentração, em base seca, do CO2 nos gases de escape brutos [%]

c CO2d,a

=

concentração, em base seca, do CO2 no ar ambiente [%]

c Cod

=

concentração, em base seca, do CO nos gases de escape brutos [ppm]

c HCw

=

concentração, em base húmida, dos HC nos gases de escape brutos [ppm]

e o fator k fd [m3/kg combustível], o qual é calculado em base seca subtraindo k f à água formada por combustão:

Formula

(A.8-23)

em que:

k f

=

fator específico do combustível da equação (A.8-7) [m3/kg combustível]

w H

=

teor de hidrogénio do combustível [% massa]

A.8.3.   Emissões gasosas diluídas

A.8.3.1.   Massa das emissões gasosas

A.8.3.1.1.   Medição da diluição do caudal total (CVS)

Mede-se o caudal mássico dos gases de escape com um sistema de recolha de amostras a volume constante (CVS), o qual pode usar uma bomba volumétrica (PDP), um venturi de escoamento crítico (CFV) ou um venturi subsónico (SSV).

Nos sistemas com caudal mássico constante (ou seja, com permutador de calor), determina-se a massa dos poluentes m gas [g/ensaio] com a seguinte equação:

Formula

(A.8-24)

em que:

u gas

=

razão entre a densidade do componente dos gases de escape e a densidade do ar, como iniciada no quadro A.8.2 ou calculada com a equação (A.8-35) [-]

c gas

=

concentração média corrigida das condições de fundo do componente em base húmida [ppm] ou [% vol.], respetivamente

k h

=

fator de correção dos NOx [-], a aplicar exclusivamente ao cálculo das emissões de NOx

k

=

1 para c gasr,w,i em [ppm], k = 10 000 para c gasr,w,i em [% vol.]

m ed

=

massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo [kg/ensaio]

Nos sistemas com compensação de caudal (sem permutador de calor), determina-se a massa dos poluentes m gas [g/ensaio] através do cálculo das emissões mássicas instantâneas, por integração e por correção em função das condições de fundo de acordo com a seguinte equação:

Formula

(A.8-25)

em que:

c e

=

concentração das emissões nos gases de escape diluídos, em base húmida [ppm] ou [% vol.]

c d

=

concentração das emissões no ar de diluição, em base húmida [ppm] ou [% vol.]

m ed,i

=

massa dos gases de escape diluídos durante o intervalo i [kg]

m ed

=

massa total dos gases de escape diluídos durante o ciclo [kg]

u gas

=

valor em forma tabular do quadro A.8.2 [-]

D

=

fator de diluição (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

k h

=

fator de correção dos NOx [-], a aplicar exclusivamente ao cálculo das emissões de NOx

k

=

= 1 para c em [ppm], k = 10 000 para c em [% vol.]

As concentrações c gas, c e e c d tanto podem ser valores medidos de uma amostra de um lote (ou seja, num saco, mas método não é permitido para os NOx e os HC) como valores médios obtidos por integração a partir de medições contínuas. Além disso, tem de ser calculada a média de m ed,i por integração ao longo do ciclo de ensaio.

Nas equações seguintes mostra-se como se calculam as quantidades necessárias (c e, u gas e m ed)

A.8.3.2.   Conversão da concentração base seca/base húmida

Todas as concentrações no ponto A.8.3.2 será efetuada por meio da equação (A.8-5) (Formula).

A.8.3.2.1.   Gases de escape diluídos

Convertem-se todas as concentrações medidas em base seca para concentrações em base húmida aplicando uma das duas fórmulas seguintes:

Formula

(A.8-26)

ou

Formula

(A.8-27)

em que:

k w,e

=

fator de conversão base seca/base húmida para os gases de escape diluídos [-]

α

=

razão molar hidrogénio/carbono do combustível [-]

c CO2w

=

concentração de CO2 nos gases de escape diluídos, em base húmida [% vol.]

c CO2d

=

concentração de CO2 nos gases de escape diluídos, em base seca [% vol.]

O fator de correção base seca/base húmida k w2 tem em consideração o teor de água do ar de admissão e do ar de diluição:

Formula

(A.8-28)

em que:

H a

=

humidade do ar de admissão [g H2O/kg ar seco]

H d

=

humidade do ar de diluição [g H2O/kg ar seco]

D

=

fator de diluição (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

A.8.3.2.2.   Fator de diluição

O fator de diluição D [-] (que é necessário para a correção de fundo e o cálculo de k w2) calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-29)

em que:

F S

=

fator estequiométrico [-]

c CO2,e

=

concentração de CO2 nos gases de escape diluídos, em base húmida [% vol.]

c HC,e

=

concentração de HC nos gases de escape diluídos em base húmida [ppm C1]

c CO,e

=

concentração de CO nos gases de escape diluídos em base húmida [ppm]

Calcula-se o fator estequiométrico do seguinte modo:

Formula

(A.8-30)

em que:

α= razão molar hidrogénio/carbono do combustível [-]

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

Se se medir diretamente o caudal dos gases de escape, o fator de diluição D [-] pode ser calculado do seguinte modo:

Formula

(A.8-31)

em que:

q VCVS

=

caudal volumétrico dos gases de escape diluídos [m3/s]

q Vew

=

caudal volumétrico dos gases de escape brutos [m3/s]

A.8.3.2.3.   Ar de diluição

Formula

(A.8-32)

com

Formula

(A.8-33)

em que:

H d= humidade do ar de diluição [g H2O/kg ar seco]

A.8.3.2.4.   Determinação da concentração corrigida das condições de fundo

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

Formula

(A.8-34)

em que:

c gas

=

concentração líquida do poluente gasoso [ppm] ou [% vol.]

c gas,e

=

concentração das emissões nos gases de escape diluídos, em base húmida [ppm] ou [% vol.]

c d

=

concentração das emissões no ar de diluição, em base húmida [ppm] ou [% vol.]

D

=

fator de diluição (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

A.8.3.3.   Fator u específico dos componentes

O fator u gas específico dos componentes dos gases diluídos pode ser calculado pela seguinte equação ou ser tomado do quadro A.8.2; no quadro A.8.2, presume-se que a densidade dos gases de escape diluídos é igual à densidade do ar.

Formula

(A.8-35)

em que:

M gas

=

massa molar do componente gasoso [g/mol]

M d,w

=

massa molar dos gases de escape diluídos [g/mol]

M da,w

=

massa molar do ar de diluição [g/mol]

M r,w

=

massa molar dos gases de escape brutos [g/mol]

D

=

fator de diluição (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

Quadro A.8.2

Valores u dos gases de escape diluídos e densidades dos componentes (os valores u são calculados para as concentrações das emissões expressas em ppm)

Gás

NOx

CO

HC

CO2

O2

CH4

ρ gas [kg/m3]

2,053

1,250

0,621

1,9636

1,4277

0,716

Combustível

ρ e [kg/m3]

Coeficiente u gas para λ = 2, ar seco, 273 K, 101,3 kPa

Diesel

1,293

0,001588

0,000967

0,000480

0,001519

0,00110

0,000553

A.8.3.4.   Cálculo do caudal mássico dos gases de escape

A.8.3.4.1.   Sistema PDP-CVS

Se, durante o ciclo, a temperatura dos gases de escape diluídos med for mantida constante a ± 6 K através da utilização de um permutador de calor, calcula-se o caudal mássico dos gases de escape diluídos durante o ciclo do seguinte modo:

Formula

(A.8-36)

em que:

V 0

=

volume de gás bombeado por rotação nas condições de ensaio [m3/rev]

n P

=

total de rotações da bomba por ensaio [rot/ensaio]

p p

=

pressão absoluta à entrada da bomba [kPa]

Formula

=

temperatura média dos gases de escape diluídos à entrada da bomba [K]

1,293 kg/m3

=

densidade do ar a 273,15 K e 101,325 kPa

Se for usado um sistema com compensação do caudal (isto é, sem permutador de calor), calcula-se a massa dos gases de escape diluídos m ed,i [kg] durante o intervalo de tempo do seguinte modo:

Formula

(A.8-37)

em que:

V 0

=

volume de gás bombeado por rotação nas condições de ensaio [m3/rev]

p p

=

pressão absoluta à entrada da bomba [kPa]

n P,i

=

total de rotações da bomba por intervalo de tempo i [rot/Δt]

Formula

=

temperatura média dos gases de escape diluídos à entrada da bomba [K]

1,293 kg/m3

=

densidade do ar a 273,15 K e 101,325 kPa

A.8.3.4.2.   Sistema CFV-CVS

Se, durante o ciclo, a temperatura dos gases de escape diluídos for mantida constante a ±11 K através da utilização de um permutador de calor, calcula-se o caudal mássico durante o ciclo m ed [g/ensaio] do seguinte modo:

Formula

(A.8-38)

em que:

t

=

tempo do ciclo [s]

K V

=

coeficiente de calibração do venturi de escoamento crítico em condições normaisFormula

p p

=

pressão absoluta à entrada do venturi [kPa]

T

=

temperatura absoluta à entrada do venturi [kPa]

1,293 kg/m3

=

densidade do ar [ ] a 273,15 K e 101,325 kPa

Se for usado um sistema com compensação do caudal (isto é, sem permutador de calor), calcula-se a massa dos gases de escape diluídos m ed,i [kg] durante o intervalo de tempo do seguinte modo:

Formula

(A.8-39)

em que:

Δt i

=

intervalo de tempo do ensaio [s]

K V

=

coeficiente de calibração do venturi de escoamento crítico em condições normaisFormula

p p

=

pressão absoluta à entrada do venturi [kPa]

T

=

temperatura absoluta à entrada do venturi [kPa]

1,293 kg/m3

=

densidade do ar a 273,15 K e 101,325 kPa

A.8.3.4.3.   Sistema SSV-CVS

Se, durante o ciclo, a temperatura dos gases de escape diluídos for mantida constante a ± 11 K através da utilização de um permutador de calor, calcula-se a massa dos gases de escape diluídos durante o ciclo m ed [kg/ensaio] do seguinte modo:

Formula

(A.8-40)

em que:

1,293 kg/m3

=

densidade do ar a 273,15 K e 101,325 kPa

Δt

=

tempo do ciclo [s]

q VSSV

=

caudal de ar em condições normais (101,325 kPa, 273.15 K) [m3/s]

com

Formula

(A.8-41)

em que:

A 0

=

Formula

d V

=

diâmetro da garganta do SSV [mm]

C d

=

coeficiente de descarga do SSV [-]

p p

=

pressão absoluta à entrada do venturi [kPa]

T in

=

temperatura à entrada do venturi [K]

r p

=

razão entre a pressão absoluta estática na garganta do SSV e à entrada do SSV, Formula [-]

r D

=

razão entre o diâmetro da garganta do SSV e o diâmetro interno do tubo de entrada Formula [-]

Se for usado um sistema com compensação do caudal (isto é, sem permutador de calor), calcula-se a massa dos gases de escape diluídos med,i [kg] durante o intervalo de tempo do seguinte modo:

Formula

(A.8-42)

em que:

1,293 kg/m3

=

densidade do ar a 273,15 K e 101,325 kPa

Δti

=

intervalo de tempo [s]

q VSSV

=

caudal volumétrico do SSV [m3/s]

A.8.3.5.   Cálculo das emissões de partículas

A.8.3.5.1.   Ciclos de ensaio em condições transitórias e com rampas de transição

Calcula-se a massa de partículas após a correção da impulsão hidrostática da massa da amostra de partículas em conformidade com o ponto 8.1.12.2.5.

A.8.3.5.1.1.   Sistema de diluição do caudal parcial

O cálculo para um sistema de diluição dupla é apresentado no ponto A.8.3.5.1.2.

A.8.3.5.1.1.1.   Cálculo baseado na razão de recolha de amostras

Calculam-se as emissões de partículas durante o ciclo m PM [g] com a seguinte equação:

Formula

(A.8-43)

em que:

m f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo [mg]

r s

=

razão média da recolha de amostras durante o ciclo de ensaio [-]

com:

Formula

(A.8-44)

em que:

m se

=

massa da amostra de gases de escape brutos durante o ciclo [kg]

m ew

=

massa total dos gases de escape brutos durante o ciclo [kg]

m sep

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas [kg]

m sed

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através do túnel de diluição [kg]

No caso de um sistema de amostragem total, m sep e m sed são idênticos.

A.8.3.5.1.1.2.   Cálculo baseado na razão de diluição

Calculam-se as emissões de partículas durante o ciclo m PM [g] com a seguinte equação:

Formula

(A.8-45)

em que:

m f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo [mg]

m sep

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas [kg]

m edf

=

massa dos gases de escape diluídos equivalente durante o ciclo [kg]

Determina-se a massa total dos gases de escape diluídos equivalente durante o ciclo m edf [kg] do seguinte modo:

Formula

(A.8-46)

Formula

(A.8-47)

Formula

(A.8-48)

em que:

q medf,i

=

caudal mássico instantâneo equivalente dos gases de escape diluídos [kg/s]

q mew,i

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape em base húmida [kg/s]

r d,I

=

razão instantânea de diluição [-]

q mdew,i

=

caudal mássico instantâneo dos gases de escape diluídos em base húmida [kg/s]

q mdw,i

=

caudal mássico instantâneo do ar de diluição [kg/s]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

A.8.3.5.1.2.   Sistema de diluição do caudal total

A emissão mássica é calculada do seguinte modo:

Formula

(A.8-49)

em que:

m f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo [mg]

m sep

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas [kg]

m ed

=

massa dos gases de escape diluídos durante o ciclo [kg]

com

Formula

(A.8-50)

em que:

m set

=

massa dos gases de escape duplamente diluídos que atravessa o filtro de partículas [kg]

m ssd

=

massa do ar de diluição secundária [kg]

A.8.3.5.1.3.   Correção quanto às condições de fundo

O caudal mássico das partículas m PM,c [g] pode ser corrigido das condições de fundo do seguinte modo:

Formula

(A.8-51)

em que:

m f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo [mg]

m sep

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas [kg]

m sd

=

massa do ar de diluição recolhido pelo sistema de recolha de partículas de fundo [kg]

m b

=

massa das partículas de fundo recolhidas no ar de diluição [mg]

m ed

=

massa dos gases de escape diluídos durante o ciclo [kg]

D

=

fator de diluição (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

A.8.3.5.2.   Cálculos para os ciclos em estado estacionário com modos discretos

A.8.3.5.2.1.   Sistema de diluição

Todos os cálculos devem basear-se nos valores médios dos modos individuais i durante o período de recolha de amostras.

a)

Na diluição do caudal parcial, determina-se o caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos através do sistema com medição do caudal indicado na figura 9.2:

Formula

(A.8-52)

Formula

(A.8-53)

em que:

q medf

=

caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos [kg/s]

q mew

=

caudal mássico dos gases de escape em base húmida [kg/s]

r d

=

razão de diluição [-]

q mdew

=

caudal mássico dos gases de escape diluídos em base húmida [kg/s]

q mdw

=

caudal mássico do ar de diluição [kg/s]

b)

Nos sistemas de diluição do caudal total q mdew é utilizado como q medf.

A.8.3.5.2.2.   Cálculo do caudal mássico de partículas

O caudal das emissões de partículas durante o ciclo q mPM [g/h] calcula-se do seguinte modo:

a)

Para o método do filtro único

Formula

(A.8-54)

Formula

(A.8-55)

Formula

(A.8-56)

em que:

q mPM

=

caudal mássico de partículas [g/h]

m f

=

massa de partículas recolhida durante o ciclo [mg]

Formula

=

caudal mássico médio equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida [kg/s]

q medfi

=

caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida no modo i [kg/s]

WF i

=

fator de ponderação para o modo i [-]

m sep

=

massa dos gases de escape diluídos que passam através dos filtros de recolha de partículas [kg]

m sepi

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelo filtro de recolha de amostras de partículas no modo i [kg]

N

=

número de medições [-]

b)

Para o método dos filtros múltiplos

Formula

(A.8-57)

em que:

q mPMi

=

caudal mássico das partículas para o modo i [g/h]

m fi

=

massa da amostra de partículas recolhidas no modo i [mg]

q medfi

=

caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida no modo i [kg/s]

m sepi

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelo filtro de recolha de amostras de partículas no modo i [kg]

A massa das partículas é determinada ao longo do ciclo de ensaio pelo somatório dos valores médios dos modos individuais i durante o período de recolha de amostras.

O caudal mássico das partículas q mPM [g/h] ou q mPMi [g/h] pode ser corrigido das condições de fundo do seguinte modo:

a)

Para o método do filtro único

Formula

(A.8-58)

em que:

q mPM

=

caudal mássico de partículas [g/h]

m f

=

massa da amostra de partículas recolhidas [mg]

m sep

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelo filtro de recolha de amostras de partículas [kg]

m f,d

=

massa da amostra de partículas do ar de diluição recolhido [mg]

m d

=

massa da amostra de ar de diluição que passou através dos filtros de recolha de amostras de partículas [kg]

D i

=

fator de diluição no modo i (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

WF i

=

fator de ponderação para o modo i [-]

Formula

=

caudal mássico médio equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida [kg/s]

b)

Para o método dos filtros múltiplos

Formula

(A.8-59)

em que:

q mPM

=

caudal mássico de partículas [g/h]

m fi

=

massa da amostra de partículas recolhidas no modo i [mg]

m f,d

=

massa da amostra de partículas do ar de diluição recolhido [mg]

q medfi

=

caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida no modo i [kg/h]

m sepi

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelos filtros de recolha de amostras de partículas no modo i [kg]

m d

=

massa da amostra de ar de diluição que passou através dos filtros de recolha de amostras de partículas [kg]

D

=

fator de diluição (ver equação (A.8-29) do ponto A.8.3.2.2) [-]

Formula

=

caudal mássico médio equivalente dos gases de escape diluídos em base húmida [kg/s]

Se for efetuada mais de uma medição, substitui-se Formula por.

A.8.4.   Trabalho do ciclo e emissões específicas

A.8.4.1.   Emissões gasosas

A.8.4.1.1.   Ciclos de ensaio em condições transitórias e com rampas de transição

Remete-se para os pontos A.8.2.1 e A.8.3.1, para os gases de escape brutos e diluídos, respetivamente. Os valores resultantes para a potência P [kW] são integrados durante um intervalo de ensaio. O trabalho total W act [kWh] calcula-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-60)

em que:

P i

=

potência instantânea do motor [kW]

n i

=

velocidade instantânea do motor [min-1]

T i

=

binário instantâneo do motor [Nm]

W act

=

trabalho efetivo do ciclo [kWh]

f

=

frequência de recolha de dados [Hz]

N

=

número de medições [-]

As emissões específicas e gas [g/kWh] calculam-se das maneiras que seguem, em função do tipo de ciclo de ensaio.

Formula

(A.8-61)

em que:

m gas

=

massa total da emissão [g/ensaio]

W act

=

trabalho do ciclo [kWh]

No caso do ciclo em condições transitórias, o resultado final do ensaio e gas [g/kWh] deve ser uma média ponderada do ensaio com arranque a frio e do ensaio com arranque a quente, mediante a utilização da seguinte equação:

Formula

(A.8-62)

No caso de uma regeneração infrequente (periódica) dos gases de escape (ponto 6.6.2), as emissões específicas devem ser corrigidas com o fator de correção multiplicativo k r (equação (6-4)) ou com os dois pares distintos de fatores de correção aditivos k Ur (fator ascendente da equação (6-5)) e k Dr (fator descendente da equação (6-6)).

A.8.4.1.2.   Ciclo de ensaio em estado estacionário com modos discretos

As emissões específicas e gas [g/kWh] calculam-se do seguinte modo:

Formula

(A.8-63)

em que:

q mgas,i

=

caudal mássico médio das emissões para o modo i [g/h]

P i

=

potência do motor para o modo i [kW] with Formula (ver pontos 6.3 e 7.7.1.2)

WF i

=

fator de ponderação para o modo i [-]

A.8.4.2.   Emissões de partículas

A.8.4.2.1.   Ciclos de ensaio em condições transitórias e com rampas de transição

As emissões específicas de partículas calculam-se por meio da equação (A.8-61) em que e gas [g/kWh] e m gas [g/ensaio] são substituídos por e PM [g/kWh] e m PM [g/ensaio], respetivamente:

Formula

(A.8-64)

em que:

m PM

=

massa total da emissão de partículas, calculada em conformidade com o ponto A.8.3.5 [g/ensaio]

W act

=

trabalho do ciclo [kWh]

As emissões do ciclo compósito em condições transitórias (isto é, com fase a frio e fase a quente) calculam-se como indicado no ponto A.8.4.1.

A.8.4.2.2.   Ciclo de ensaio em estado estacionário com modos discretos

A emissão específica de partículas e PM [g/kWh] calcula-se do seguinte modo:

a)

Para o método do filtro único

Formula

(A.8-65)

em que:

Pi

=

potência do motor para o modo i [kW] com Formula (ver pontos 6.3 e 7.7.1.2)

WFi

=

fator de ponderação para o modo i [-]

q mPM

=

caudal mássico de partículas [g/h]

b)

Para o método dos filtros múltiplos

Formula

(A.8-66)

em que:

Pi

=

potência do motor para o modo i [kW] com Formula (ver pontos 6.3 e 7.7.1.2)

WFi

=

fator de ponderação para o modo i [-]

q mPMi

=

caudal mássico de partículas no modo i [g/h]

Para o método do filtro único, calcula-se o fator de ponderação efetivo, WF ei, para cada modo como se indica a seguir:

Formula

(A.8-67)

em que:

m sepi

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelos filtros de recolha de amostras de partículas no modo i [kg]

Formula

=

caudal mássico médio equivalente dos gases de escape diluídos [kg/s]

q medfi

=

caudal mássico equivalente dos gases de escape diluídos no modo i [kg/s]

m sep

=

massa da amostra de gases de escape diluídos que passou pelos filtros de recolha de amostras de partículas [kg]

O valor dos fatores de ponderação efetivos deve estar a ± 0,005 (valor absoluto) dos fatores de ponderação indicados no anexo 5.

(1)  Ver índices; p. ex.:Image para o caudal mássico de ar seco ouImagepara o caudal mássico de combustível, etc.

(2)  Razão de diluição rd no apêndice A.8 e DR no apêndice A.7: símbolos diferentes mas mesmo significado e mesmas equações. Fator de diluição D no apêndice A.8 e x dil

no apêndice A.7: símbolos diferentes mas mesmo significado físico; e a equação (A.7-47) mostra a relação entre x dil e DR.

(3)  A definir

(4)  No apêndice A.8 o significado do índice é determinado pela quantidade associada; por exemplo, o índice «d» pode indicar uma base seca como em «c d = concentração em base seca», ar de diluição como em «p d = pressão do vapor de saturação do ar de diluição» ou «k w,d = fator de correção base seca/base húmida para o ar de diluição», razão de diluição como em «r d».

(5)  Em referência a um combustível com a fórmula química CHαOεNδSγ

(6)  Em referência a um combustível com a fórmula química CHαOβSγNδ

(7)  Deve prestar-se atenção às diferentes aceção do símbolo β nos dois apêndices relativos aos cálculo das emissões: no apêndice A.8 refere-se a um combustível com a fórmula química CHαSγNδOε (i.e. a fórmula CβHαSγNδOε em que β = 1, supondo um átomo de carbono por molécula), ao passo que no apêndice A.7 se refere à razão oxigénio/carbono com CHαOβSγNδ. No apêndice A.7 β corresponde a ε do apêndice A.8.

(8)  Fração mássica de w acompanhada do símbolo do componente químico sob a forma de índice.

Apêndice A.8.1

Calibração do caudal dos gases de escape diluídos (CVS)

A.8.5.   Calibração do sistema CVS

Calibra-se o sistema CVS utilizando um medidor de caudais de precisão e um dispositivo limitador do caudal. Mede-se o caudal através do sistema a diferentes posições de restrição, sendo os parâmetros de controlo do sistema medidos e relacionados com o caudal.

Podem utilizar-se vários tipos de medidores de caudais, como, p. ex., venturi calibrado, medidor laminar calibrado ou medidor com turbina calibrado.

A.8.5.1.   Bomba volumétrica (PDP)

Medem-se simultaneamente todos os parâmetros relacionados com a bomba juntamente com os parâmetros relacionados com um venturi de calibração, que é ligado em série com a bomba. Pode, então, traçar-se a curva do caudal calculado (expresso em m3/s à entrada da bomba, à pressão e temperatura absolutas) em relação a uma função de correlação correspondente ao valor de uma dada combinação de parâmetros da bomba. Determina-se a equação linear que exprime a relação entre o caudal da bomba e a função de correlação. Se a bomba do sistema CVS tiver várias velocidades de funcionamento, executa-se uma operação de calibração para cada velocidade utilizada.

Deve manter-se a estabilidade da temperatura durante a calibração.

Mantêm-se as fugas em todas as ligações e tubagens entre o venturi de calibração e a bomba CVS a valores inferiores a 0,3 % do ponto mais baixo do caudal (restrição máxima e velocidade da PDP mínima).

Calcula-se o caudal de ar (q VCVS) em cada regulação da restrição (mínimo 6 regulações) em m3/s normalizados a partir dos dados do medidor de caudais e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Converte-se então o caudal de ar em caudal da bomba (V 0) em m3/rot à temperatura e à pressão absolutas à entrada da bomba como segue:

Formula

(A.8-68)

em que:

q VCVS

=

caudal de ar em condições normais (101,325 kPa, 273,15 K) [m3/s]

T

=

temperatura à entrada da bomba [K]

p p

=

pressão absoluta à entrada da bomba [kPa]

n

=

velocidade da bomba [rot/s]

Para compensar a interação das variações de pressão na bomba e da taxa de escorregamento da mesma, calcula-se a função de correlação (X 0) [s/rot] entre a velocidade da bomba, a diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba e a pressão absoluta à saída da bomba do seguinte modo:

Formula

(A.8-69)

em que:

Δp p

=

diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba [kPa]

p p

=

pressão absoluta à saída da bomba [kPa]

n

=

velocidade da bomba [rot/s]

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

Formula

(A.8-70)

com D 0 [m3/rot] e m [m3/s], como ordenada na origem e declive, respetivamente, que definem a reta de regressão.

Num sistema CVS com múltiplas velocidades, as curvas de calibração obtidas para as diferentes gamas de caudais da bomba devem ser sensivelmente paralelas e os valores da ordenada na origem (D 0) devem aumentar à medida que diminui a gama do caudal da bomba.

Os valores calculados a partir da equação devem situar-se a ± 0,5 % do valor medido de V 0. Os valores de m variam de uma bomba para outra. A presença de partículas após um certo tempo provoca uma diminuição do escorregamento da bomba, o que se reflete nos valores inferiores de m. Assim sendo, a calibração deve ser efetuada aquando da entrada em serviço da bomba, após qualquer operação importante de manutenção e se a verificação do sistema completo indicar uma alteração da taxa de escorregamento.

A.8.5.2.   Venturi de escoamento crítico (CFV)

A calibração do CFV é baseada na equação de caudal de um venturi de escoamento crítico. O caudal de gás é função da pressão e da temperatura à entrada do venturi.

Para determinar a gama de escoamento crítico, traça-se uma curva de K V em função da pressão à entrada do venturi. Para um escoamento crítico (bloqueado), K V tem um valor relativamente constante. Quando a pressão diminui (e a depressão aumenta), o venturi desbloqueia-se e K V diminui, o que indica que o CFV está a funcionar fora da gama admissível.

Calcula-se o caudal de ar (q VCVS) em cada regulação da restrição (mínimo 8 regulações) em m3/s normalizados a partir dos dados do medidor de caudais e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de calibração Formula a partir dos dados de calibração para cada regulação como segue:

Formula

(A.8-71)

em que:

q VSSV

=

caudal de ar em condições normais (101,325 kPa, 273,15 K) [m3/s]

T

=

temperatura à entrada do venturi [K]

p p

=

pressão absoluta à entrada do venturi [kPa]

Calcula-se o valor médio de K V e o desvio-padrão. O desvio-padrão não deve exceder ± 0,3 % do valor médio de K V.

A.8.5.3.   Venturi subsónico (SSV)

A calibração do SSV baseia-se na equação de caudal para um venturi subsónico. O caudal de gás é função da pressão e da temperatura à entrada, da queda de pressão entre a entrada e a garganta do SSV, conforme se indica na equação (A.8-41).

Calcula-se o caudal de ar (q VSSV) em cada regulação da restrição (mínimo 16 regulações) em m3/s normalizados a partir dos dados do medidor de caudais e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de descarga a partir dos dados de calibração para cada regulação do seguinte modo:

Formula

(A.8-72)

em que:

A 0

=

Formula

q VSSV

=

caudal de ar em condições normais (101,325 kPa, 273,15 K) [m3/s]

T in,V

=

temperatura à entrada do venturi [K]

d V

=

diâmetro da garganta do SSV [mm]

r p

=

Formula [-]

r D

=

razão entre o diâmetro da garganta do SSV, d V, e o diâmetro interno do tubo de entrada D [-]

Para determinar a gama do caudal subsónico, traça-se C d enquanto função do número de Reynolds Re, na garganta do SSV. Calcula-se o número de Reynolds na garganta do SSV com a seguinte equação:

Formula

(A.8-73)

com

Formula

(A.8-74)

em que:

A 1

=

Formula

q VSSV

=

caudal de ar em condições normais (101,325 kPa, 273,15 K) [m3/s]

d V

=

diâmetro da garganta do SSV [mm]

μ

=

viscosidade dinâmica ou absoluta do gás [kg/(m · s)]

b

=

1,458 × 106 (constante empírica) [kg/(m · s · K0,5)]

S

=

110,4 (constante empírica) [K]

Dado que q VSSV é um dos valores da equação do número de Reynolds, iniciam-se os cálculos com um valor inicial estimado para q VSSV ou C d do venturi de calibração e ser repetidos até que o valor de q VSSV convirja. O método de convergência deve ter uma exatidão de, no mínimo, 0,1 % de ponto.

Os valores calculados de C d para um mínimo de 16 pontos na região do caudal subsónico retirados da equação de ajustamento da curva de calibração não devem afastar-se mais de ± 0,5 % do C d medido para cada ponto de calibração.

Apêndice A.8.2

Correção da deriva

A.8.6.   Os cálculos do presente apêndice efetuam-se como descrito no apêndice A.7.2 do apêndice A.7 do anexo 4B.

Formula

(A.8-75)

em que:

c idriftcor

=

concentração corrigida da deriva [ppm]

c refzero

=

concentração de referência do gás de colocação a zero, que é geralmente zero a não ser que se lhe conheça outro valor [ppm]

c refspan

=

a concentração de referência do gás de regulação da sensibilidade [ppm]

c prespan

=

resposta do analisador de gases, no intervalo pré-ensaio, à concentração do gás de regulação da sensibilidade [ppm]

c postspan

=

resposta do analisador de gases, no intervalo pós-ensaio, à concentração do gás de regulação da sensibilidade [ppm]
c i or

Formula

=

concentração registada, ou seja, medida, durante o ensaio, antes da correção da deriva [ppm]

c prezero

=

resposta do analisador de gases, no intervalo pré-ensaio, à concentração do gás de colocação a zero [ppm]

c postzero

=

resposta do analisador de gases, no intervalo pós-ensaio, à concentração do gás de colocação a zero [ppm]

ANEXO 5

CICLOS DE ENSAIO

1.   Ciclos de ensaio

1.1.   Ensaio em estado estacionário com modos discretos

a)

Com os motores de velocidade variável, realiza-se o ciclo seguinte de 8 modos (1) de funcionamento do motor de ensaio no dinamómetro:

Número do modo

Velocidade do motor

Binário [%]

Fator de ponderação

1

Nominal (2) ou de referência (3)

100

0,15

2

Nominal (2) ou de referência (3)

75

0,15

3

Nominal (2) ou de referência (3)

50

0,15

4

Nominal (2) ou de referência (3)

10

0,10

5

Intermédia

100

0,10

6

Intermédia

75

0,10

7

Intermédia

50

0,10

8

Marcha lenta sem carga

—

0,15

b)

Para os motores de velocidade constante, realiza-se o ciclo seguinte de 5 modos (4) de funcionamento do motor de ensaio no dinamómetro:

Número do modo

Velocidade do motor

Binário [%]

Fator de ponderação

1

Nominal

100

0,05

2

Nominal

75

0,25

3

Nominal

50

0,30

4

Nominal

25

0,30

5

Nominal

10

0,10

Os valores de carga são valores percentuais do binário correspondente à potência primária (5) definida como a potência máxima disponível durante uma sequência de potência variável, que pode ocorrer durante um número ilimitado de horas por ano, entre intervalos de manutenção indicados e nas condições ambientes declaradas, sendo a manutenção efetuada de acordo com o prescrito pelo fabricante.

1.2.   Ensaio em estado estacionário com rampas de transição

a)

Com os motores de velocidade variável, realiza-se o ciclo seguinte de 9 modos no caso de ensaios com rampas de transição:

Modo RMC

Tempo no modo [s]

Velocidade do motor (6), (8)

Binário [%] (7), (8)

1a

Estado estacionário

126

Marcha lenta sem carga a quente

0

1b

Transição

20

Transição linear (2)

Transição linear

2a

Estado estacionário

159

Intermédia

100

2b

Transição

20

Intermédia

Transição linear

3a

Estado estacionário

160

Intermédia

50

3b

Transição

20

Intermédia

Transição linear

4a

Estado estacionário

162

Intermédia

75

4b

Transição

20

Transição linear

Transição linear

5a

Estado estacionário

246

Nominal

100

5b

Transição

20

Nominal

Transição linear

6a

Estado estacionário

164

Nominal

10

6b

Transição

20

Nominal

Transição linear

7a

Estado estacionário

248

Nominal

75

7b

Transição

20

Nominal

Transição linear

8a

Estado estacionário

247

Nominal

50

8b

Transição

20

Transição linear

Transição linear

9

Estado estacionário

128

Marcha lenta sem carga a quente

0

b)

Com os motores de velocidade constante, aplica-se o ciclo seguinte de 5 modos no caso de ensaios com rampas de transição:

Modo RMC

Tempo no modo [s]

Velocidade do motor

Binário [%] (9), (10)

1a

Estado estacionário

53

Regulada pelo motor

100

1b

Transição

20

Regulada pelo motor

Transição linear

2a

Estado estacionário

101

Regulada pelo motor

10

2b

Transição

20

Regulada pelo motor

Transição linear

3a

Estado estacionário

277

Regulada pelo motor

75

3b

Transição

20

Regulada pelo motor

Transição linear

4a

Estado estacionário

339

Regulada pelo motor

25

4b

Transição

20

Regulada pelo motor

Transição linear

5

Estado estacionário

350

Regulada pelo motor

50

1.3.   Ciclo em condições transitórias

a)

Com os motores de velocidade variável, aplica-se o programa integralmente transitório (velocidade variável e carga variável) do dinamómetro para motores:

Tempo

s

Velocidade Norm

%

Binário Norm

%

1

0

0

2

0

0

3

0

0

4

0

0

5

0

0

6

0

0

7

0

0

8

0

0

9

0

0

10

0

0

11

0

0

12

0

0

13

0

0

14

0

0

15

0

0

16

0

0

17

0

0

18

0

0

19

0

0

20

0

0

21

0

0

22

0

0

23

0

0

24

1

3

25

1

3

26

1

3

27

1

3

28

1

3

29

1

3

30

1

6

31

1

6

32

2

1

33

4

13

34

7

18

35

9

21

36

17

20

37

33

42

38

57

46

39

44

33

40

31

0

41

22

27

42

33

43

43

80

49

44

105

47

45

98

70

46

104

36

47

104

65

48

96

71

49

101

62

50

102

51

51

102

50

52

102

46

53

102

41

54

102

31

55

89

2

56

82

0

57

47

1

58

23

1

59

1

3

60

1

8

61

1

3

62

1

5

63

1

6

64

1

4

65

1

4

66

0

6

67

1

4

68

9

21

69

25

56

70

64

26

71

60

31

72

63

20

73

62

24

74

64

8

75

58

44

76

65

10

77

65

12

78

68

23

79

69

30

80

71

30

81

74

15

82

71

23

83

73

20

84

73

21

85

73

19

86

70

33

87

70

34

88

65

47

89

66

47

90

64

53

91

65

45

92

66

38

93

67

49

94

69

39

95

69

39

96

66

42

97

71

29

98

75

29

99

72

23

100

74

22

101

75

24

102

73

30

103

74

24

104

77

6

105

76

12

106

74

39

107

72

30

108

75

22

109

78

64

110

102

34

111

103

28

112

103

28

113

103

19

114

103

32

115

104

25

116

103

38

117

103

39

118

103

34

119

102

44

120

103

38

121

102

43

122

103

34

123

102

41

124

103

44

125

103

37

126

103

27

127

104

13

128

104

30

129

104

19

130

103

28

131

104

40

132

104

32

133

101

63

134

102

54

135

102

52

136

102

51

137

103

40

138

104

34

139

102

36

140

104

44

141

103

44

142

104

33

143

102

27

144

103

26

145

79

53

146

51

37

147

24

23

148

13

33

149

19

55

150

45

30

151

34

7

152

14

4

153

8

16

154

15

6

155

39

47

156

39

4

157

35

26

158

27

38

159

43

40

160

14

23

161

10

10

162

15

33

163

35

72

164

60

39

165

55

31

166

47

30

167

16

7

168

0

6

169

0

8

170

0

8

171

0

2

172

2

17

173

10

28

174

28

31

175

33

30

176

36

0

177

19

10

178

1

18

179

0

16

180

1

3

181

1

4

182

1

5

183

1

6

184

1

5

185

1

3

186

1

4

187

1

4

188

1

6

189

8

18

190

20

51

191

49

19

192

41

13

193

31

16

194

28

21

195

21

17

196

31

21

197

21

8

198

0

14

199

0

12

200

3

8

201

3

22

202

12

20

203

14

20

204

16

17

205

20

18

206

27

34

207

32

33

208

41

31

209

43

31

210

37

33

211

26

18

212

18

29

213

14

51

214

13

11

215

12

9

216

15

33

217

20

25

218

25

17

219

31

29

220

36

66

221

66

40

222

50

13

223

16

24

224

26

50

225

64

23

226

81

20

227

83

11

228

79

23

229

76

31

230

68

24

231

59

33

232

59

3

233

25

7

234

21

10

235

20

19

236

4

10

237

5

7

238

4

5

239

4

6

240

4

6

241

4

5

242

7

5

243

16

28

244

28

25

245

52

53

246

50

8

247

26

40

248

48

29

249

54

39

250

60

42

251

48

18

252

54

51

253

88

90

254

103

84

255

103

85

256

102

84

257

58

66

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Mostra–se a seguir uma visualização gráfica do programa do dinamómetro para o ensaio NRTC

Image Image

(1)  Idêntico ao ciclo C1 descrito no ponto 8.3 da norma ISO 8178-4: 2007 (corr. 2008).

(2)  A velocidade de desnormalização (n denorm) usa-se em substituição da velocidade nominal para os motores ensaiados em conformidade com o anexo 4B e é definida no ponto 7.7.1.1 do anexo 4B. Neste caso usa-se igualmente (n denorm) em vez da velocidade nominal para determinar a velocidade intermédia.

(3)  Idêntico ao ciclo D2 descrito no ponto 8.4 da norma ISO 8178-4: 2007 (corr. 2008).

(4)  Idêntico ao ciclo D2 descrito no ponto 8.4 da norma ISO 8178-4: 2007 (corr. 2008).

(5)  Para uma melhor ilustração da definição de potência primária, ver figura 2 da norma ISO 8528-1: 2005.

(6)  Velocidade como se indica na nota de rodapé do ensaio em estado estacionário com modos discretos.

(7)  A percentagem do binário é relativa ao binário máximo à velocidade máxima do motor prescrita.

(8)  Progressão de um modo para outro nos 20 s da fase de transição. Durante o período de transição, comando de uma progressão linear da regulação do binário do modo em curso para a regulação do binário do modo seguinte e, simultaneamente, comando de uma progressão linear semelhante para a velocidade do motor se houver uma alteração na regulação da velocidade

(9)  A percentagem do binário é relativa ao binário máximo de ensaio

(10)  Progressão de um modo para outro nos 20 s da fase de transição. Durante o período de transição, comando de uma progressão linear da regulação do binário do modo em curso para a regulação do binário do modo seguinte.

ANEXO 6

Características técnicas do combustível de referência prescrito para os ensaios de homologação e para verificar a conformidade da produção  (1)

Quadro 1

Para as gamas de potência D a G

 

Limites e unidades (2)  (3)

Método de ensaio

Índice de cetano (5)

Mínimo 45 (8)

Máximo 50

ISO 5165

Densidade a 15 °C

Mínimo 835 kg/m3

Máximo 845 kg/m3  (11)

ISO 3675, ASTM D4052

Ponto de destilação (4) a 95 %

Máximo 370 °C

ISO 3405

Viscosidade a 40 °C

Mínimo 2,5 mm2/s

Máximo 3,5 mm2/s

ISO 3104

Teor de enxofre

Mínimo 0,1 % massa (10)

Máximo 0,2 % massa (9)

ISO 8754, EN 24260

Ponto de inflamação

Mínimo 55 °C

ISO 2719

CFPP

Mínimo -

Máximo +5 °C

EN 116

Corrosão do cobre

Máximo 1

ISO 2160

Resíduo carbonoso Conradson no resíduo de destilação

(10 % DR)

Máximo 0,3 % massa

ISO 10370

Teor de cinzas

Máximo 0,01 % massa

ASTM D482 (12)

Teor de água

Máximo 0,05 % massa

ASTM D95, D1744

Índice de neutralização (ácido forte)

Máximo 0,20 mg KOH/g

 

Estabilidade à oxidação (6)

Máximo 2,5 mg/100 ml

ASTM D2274

Aditivos (7)

 

 


Quadro 2

Para as gamas de potência H a K

Parâmetro

Unidade

Limites (13)

Método de ensaio

mínimo

máximo

Índice de cetano (14)

 

52,0

54,0

EN-ISO 5165

Densidade a 15°C

kg/m3

833

837

EN-ISO 3675

Destilação:

 

 

 

 

ponto de 50 %

°C

245

—

EN-ISO 3405

ponto de 95 %

°C

345

350

EN-ISO 3405

—

Ponto de ebulição final

°C

—

370

EN-ISO 3405

Ponto de inflamação

°C

55

—

EN 22719

CFPP

°C

—

–5

EN 116

Viscosidade a 40 °C

mm2/s

2,5

3,5

EN-ISO 3104

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

% m/m

3,0

6,0

IP 391

Teor de enxofre (15)

mg/kg

—

300

ASTM D 5453

Corrosão do cobre

 

—

classe 1

EN-ISO 2160

Resíduo carbonoso Conradson

(10 % DR)

% m/m

—

0,2

EN-ISO 10370

Teor de cinzas

% m/m

—

0,01

EN-ISO 6245

Teor de água

% m/m

—

0,05

EN-ISO 12937

Índice de neutralização (ácido forte)

mg KOH/g

—

0,02

ASTM D 974

Estabilidade à oxidação (16)

mg/ml

—

0,025

EN-ISO 12205


Quadro 3

Para as gamas de potência L a P e Q e R

Parâmetro

Unidade

Limites (17)

Método de ensaio

mínimo

máximo

Índice de cetano (18)

 

 

54,0

EN-ISO 5165

Densidade a 15 °C

kg/m3

833

865

EN-ISO 3675

Destilação:

 

 

 

 

ponto de 50 %

°C

245

—

EN-ISO 3405

ponto de 95 %

°C

345

350

EN-ISO 3405

—

Ponto de ebulição final

°C

—

370

EN-ISO 3405

Ponto de inflamação

°C

55

—

EN 22719

CFPP

°C

—

–5

EN 116

Viscosidade a 40 °C

mm2/s

2,3

3,3

EN-ISO 3104

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos

% m/m

3,0

6,0

IP 391

Teor de enxofre (19)

mg/kg

—

10

ASTM D 5453

Corrosão do cobre

 

—

classe 1

EN-ISO 2160

Resíduo carbonoso Conradson

(10 % DR)

% m/m

—

0,2

EN-ISO 10370

Teor de cinzas

% m/m

—

0,01

EN-ISO 6245

Teor de água

% m/m

—

0,02

EN-ISO 12937

Índice de neutralização (ácido forte)

mg KOH/g

—

0,02

ASTM D 974

Estabilidade à oxidação (20)

mg/ml

—

0,025

EN-ISO 12205

Poder lubrificante (diâmetro da marca de desgaste após teste HFRR a 60 °C)

μm

—

400

CEC F-06-A-96

FAME

proibido

(1)  As características e os valores-limite do combustível estão sujeitos a revisão constante à luz das tendências dos mercados.

(2)  Se for necessário calcular o rendimento térmico de um motor ou de um veículo, o poder calorífico do combustível pode ser calculado com base na seguinte fórmula:

Formula

em que:

 

d é a densidade a 15 °C

 

x é a proporção de água, em massa (%/100)

 

y é a proporção de cinzas, em massa (%/100),

 

s é a proporção de enxofre, em massa (%/100).

(3)  Os valores indicados na especificação são «valores reais». Para fixar os valores-limite, aplicaram-se os termos da norma ASTM D3244 «Defining a basis for petroleum products disputes» e, para fixar um valor mínimo, tomou-se em consideração uma diferença mínima de 2R acima de zero; na fixação de valores máximo e mínimo, a diferença mínima é de 4R (R = reprodutibilidade).

Embora esta medida seja necessária por razões estatísticas, o fabricante de combustíveis deve, no entanto, tentar obter um valor nulo quando o valor máximo estipulado for 2R e o valor médio no caso de serem indicados os limites máximo e mínimo. Se for necessário determinar se um combustível satisfaz ou não as especificações, aplicam-se os termos constantes da norma ASTM D3244.

(4)  Os valores indicados correspondem às quantidades totais evaporadas (percentagem recuperada + percentagem perdida).

(5)  O intervalo indicado para o índice de cetano não está em conformidade com o requisito de um mínimo de 4R. No entanto, em caso de diferendo entre o fornecedor e o utilizador do combustível, podem aplicar-se os termos da norma ASTM D3244 para resolver tais diferendos, desde que se efetue um número suficiente de medições repetidas para obter a precisão necessária, sendo tais medições preferíveis a uma determinação única.

(6)  Embora a estabilidade à oxidação seja controlada, é provável que o prazo de validade do produto seja limitado. Recomenda-se que se consulte o fornecedor em relação às condições de armazenamento e ao prazo de validade.

(7)  Este combustível deve ser fabricado exclusivamente a partir de destilados diretos ou por cracking; é permitida a dessulfurização. Não deve conter quaisquer aditivos metálicos nem melhoradores do índice de cetano.

(8)  São permitidos valores inferiores; nesse caso, o índice de cetano do combustível de referência utilizado deve ser comunicado.

(9)  São admitidos valores mais elevados; nesse caso, o teor de enxofre do combustível de referência utilizado deve ser comunicado.

(10)  Sujeito a revisão constante à luz das tendências dos mercados. Para efeitos da homologação inicial de um motor, é admissível, a pedido do fabricante, um teor nominal de 0,05 % de enxofre, em massa (mínimo de 0,03 % de enxofre, em massa), caso em que o nível de partículas medido deve ser corrigido por excesso para o valor médio nominal especificado para o teor de enxofre do combustível (0,15 % em massa), de acordo com a seguinte equação:

Formula

em que:

PTadj

=

valor de PT corrigido (g/kWh)

PT

=

valor medido ponderado das emissões específicas para a emissão de partículas (g/kWh)

SFC

=

consumo específico ponderado de combustível (g/kWh), calculado de acordo com a fórmula apresentada abaixo

NSLF

=

média da especificação nominal da fração mássica do teor de enxofre (isto é, 0,15 %/100);

FSF

=

fração mássica do teor de enxofre do combustível (%/100)

Equação para o cálculo do consumo específico ponderado de combustível:

Formula

where:

Formula

Para efeitos das avaliações da conformidade da produção segundo o ponto 7.4.2, os requisitos devem ser cumpridos utilizando um combustível de referência que respeite o nível mínimo/máximo de 0,1/0,2 % em massa

(11)  São admitidos valores mais elevados até 855 kg/m3; nesse caso, a densidade do combustível de referência deve ser comunicada. Para efeitos das avaliações da conformidade da produção segundo o ponto 7.4.2, os requisitos devem ser cumpridos utilizando um combustível de referência que respeite o nível mínimo/máximo de 835/845 kg/m3.

(12)  A substituir pela norma EN/ISO 6245 a partir da data de entrada em vigor.

(13)  Os valores indicados nas especificações são «valores reais». Para fixar os valores-limite, aplicaram-se os termos da norma ISO 4259, «Petroleum products - Determination and application of precision data in relation to methods of test» e, para fixar um valor mínimo, tomou-se em consideração uma diferença mínima de 2R acima de zero; na fixação de valores máximo e mínimo, a diferença mínima é de 4R (R = reprodutibilidade).

Embora esta medida seja necessária por razões técnicas, o fabricante de combustíveis deve, no entanto, tentar obter um valor nulo quando o valor máximo estipulado for 2R e o valor médio no caso de serem indicados os limites máximo e mínimo. Se for necessário determinar se um combustível satisfaz ou não as especificações, aplicam-se os termos constantes da norma ISO 4259.

(14)  O intervalo indicado para o índice de cetano não está em conformidade com os requisitos de um mínimo de 4R. No entanto, em caso de diferendo entre o fornecedor e o utilizador do combustível, podem aplicar-se os termos da norma ISO 4259 para resolver tais diferendos, desde que se efetue um número suficiente de medições repetidas para obter a precisão necessária, sendo tais medições preferíveis a uma determinação única.

(15)  Deve indicar-se o teor real de enxofre do combustível utilizado para o ensaio.

(16)  Embora a estabilidade à oxidação seja controlada, é provável que o prazo de validade do produto seja limitado. Recomenda-se que se consulte o fornecedor em relação às condições de armazenamento e ao prazo de validade.

(17)  Os valores indicados nas especificações são «valores reais». Para fixar os valores-limite, aplicaram-se os termos da norma ISO 4259, «Petroleum products - Determination and application of precision data in relation to methods of test» e, para fixar um valor mínimo, tomou-se em consideração uma diferença mínima de 2R acima de zero; na fixação de valores máximo e mínimo, a diferença mínima é de 4R (R = reprodutibilidade).

Embora esta medida seja necessária por razões técnicas, o fabricante de combustíveis deve, no entanto, tentar obter um valor nulo quando o valor máximo estipulado for 2R e o valor médio no caso de serem indicados os limites máximo e mínimo. Se for necessário determinar se um combustível satisfaz ou não as especificações, aplicam-se os termos constantes da norma ISO 4259.

(18)  O intervalo indicado para o índice de cetano não está em conformidade com os requisitos de um mínimo de 4R. No entanto, em caso de diferendo entre o fornecedor e o utilizador do combustível, podem aplicar-se os termos da norma ISO 4259 para resolver tais diferendos, desde que se efetue um número suficiente de medições repetidas para obter a precisão necessária, sendo tais medições preferíveis a uma determinação única.

(19)  Deve indicar-se o teor real de enxofre do combustível utilizado no ensaio de tipo I.

(20)  Embora a estabilidade à oxidação seja controlada, é provável que o prazo de validade do produto seja limitado. Recomenda-se que se consulte o fornecedor em relação às condições de armazenamento e ao prazo de validade.

ANEXO 7

REQUISITOS DE INSTALAÇÃO PARA OS EQUIPAMENTOS E OS DISPOSITIVOS AUXILIARES

N.o

Equipamentos e dispositivos auxiliares

Instalados para o ensaio de emissões

1

Sistema de admissão

 

Coletor de admissão

Sim

Sistema de controlo das emissões do cárter

Sim

Medidor do caudal de ar

Sim

Filtro de ar

Sim (1)

Silencioso da admissão

Sim (1)

Dispositivo de aquecimento por indução do coletor de admissão

Sim, equipamento de série. Se possível, a instalar nas condições mais favoráveis

2

Sistema de escape

 

Pós-tratamento dos gases de escape:

Sim

Coletor de escape

Sim

Tubos de ligação

Sim (2)

Silencioso

Sim (2)

Tubo de saída

Sim (2)

Travão de escape

Não (3)

Dispositivo de sobrealimentação

Sim

3

Bomba de alimentação de combustível

Sim (4)

4

Equipamento de injeção de combustível

 

Pré-filtro

Sim

Filtro

Sim

Bomba

Sim

Tubo de alta pressão

Sim

Injetor

Sim

Unidade de controlo eletrónico, sensores, etc.

Sim

Regulador/sistema de controlo

Sim

Batente automático de plena carga da cremalheira de controlo, dependendo das condições atmosféricas

Sim

5

Equipamento de arrefecimento por líquido

 

Radiador

Não

Ventoinha

Não

Carenagem da ventoinha

Não

Bomba de água

Sim (5)

Termóstato

Sim (6)

6

Arrefecimento por ar

 

Carenagem

Não (7)

Ventoinha ou insuflador

Não (7)

Dispositivo de regulação da temperatura

Não

7

Equipamento elétrico

 

Gerador

Sim (8)

8

Equipamento de sobrealimentação

 

Compressor acionado diretamente pelo motor e/ou pelos gases de escape

Sim

Sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação

Sim (7), (9)

Bomba ou ventoinha do fluido de arrefecimento (acionada pelo motor)

Não (7)

Dispositivo de controlo do caudal do fluido de arrefecimento

Sim

9

Ventoinha auxiliar de banco de ensaio

Sim, se necessário

10

Dispositivo antipoluição

Sim

11

Equipamento de arranque

Sim, ou equipamento do banco de ensaio (10)

12

Bomba de óleo lubrificante

Sim

13

Alguns dispositivos auxiliares, por definição associados ao funcionamento da máquina e que possam estar instalados no motor, devem ser retirados para a realização do ensaio.

A título de exemplo, apresenta-se a seguir uma lista não exaustiva:

i)

compressor de ar para os travões;

ii)

compressor de direção assistida;

iii)

compressor do sistema de suspensão;

iv)

sistema de ar condicionado.

Não

(1)  O sistema completo de admissão deve ser instalado conforme estabelecido para a utilização prevista:

i)

quando há risco de um efeito apreciável sobre a potência do motor;

ii)

quando solicitado pelo fabricante.

Nos outros casos, pode ser utilizado um sistema equivalente e deve ser efetuada uma verificação de que a pressão da admissão não difere em mais de 100 Pa do limite superior especificado pelo fabricante para um filtro de ar limpo.

(2)  O sistema completo de escape deve ser instalado conforme estabelecido para a utilização prevista:

i)

quando há risco de um efeito apreciável sobre a potência do motor;

ii)

quando solicitado pelo fabricante.

Nos outros casos, pode ser instalado um sistema equivalente desde que a pressão medida não se afaste em mais de 1 000 Pa do limite superior especificado pelo fabricante.

(3)  Caso seja incorporado no motor um travão acionado pelo escape, a válvula do acelerador deve ser fixada na posição de totalmente aberta.

(4)  A pressão da alimentação de combustível pode ser ajustada, se necessário, a fim de reproduzir a pressão existente na utilização específica do motor (especialmente quando é usado um sistema de «retorno do combustível»).

(5)  A circulação do líquido de arrefecimento deve ser assegurada apenas pela bomba de água do motor. O arrefecimento do líquido pode ser produzido através de um circuito externo de tal modo que a perda de pressão desse circuito e a pressão à entrada da bomba se mantenham substancialmente iguais às do sistema de arrefecimento do motor.

(6)  O termóstato pode ser fixado na posição de totalmente aberto.

(7)  Se for instalado uma ventoinha ou insuflador de arrefecimento para o ensaio, a potência absorvida deve ser adicionada aos resultados, exceto no caso das ventoinhas de arrefecimento de motores arrefecidos por ar montadas diretamente na cambota. A potência da ventoinha ou do insuflador deve ser determinada às velocidades utilizadas no ensaio, quer por cálculo a partir de características normalizadas, quer através de ensaios práticos.

(8)  Potência mínima do gerador: a potência elétrica do gerador deve ser limitada à necessária para fazer funcionar os acessórios indispensáveis ao funcionamento do motor. Se for necessária a ligação de uma bateria, deve ser utilizada uma bateria em boas condições e com carga completa.

(9)  Os motores com arrefecimento do ar de sobrealimentação devem ser submetidos a ensaio com o sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação, quer seja por líquido ou ar, mas, se o fabricante preferir, este sistema pode ser substituído por um sistema de banco de ensaio. Em qualquer dos casos, a medição da potência a cada velocidade deve ser feita com a queda máxima de pressão e a queda mínima de temperatura do ar do motor ao atravessar o sistema de arrefecimento do ar de sobrealimentação no sistema do banco de ensaio, conforme os valores especificados pelo fabricante.

(10)  A potência para os sistemas elétricos ou outros sistemas de arranque é fornecida pelo banco de ensaio.

ANEXO 8

REQUISITOS DE DURABILIDADE

1.   VERIFICAÇÃO DA DURABILIDADE DOS MOTORES DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO DAS GAMAS DE POTÊNCIA H A P

O presente anexo é aplicável aos motores de ignição por compressão das gamas de potência H a P.

1.1.   Os fabricantes definem um fator de deterioração (DF) para cada poluente regulamentado relativamente a todas as famílias de motores das gamas de potência H a P. Esses DF são utilizados nos ensaio de homologação e nos ensaios realizados com motores da linha de produção.

1.1.1.   O ensaio para determinar os DF realiza-se do seguinte modo:

1.1.1.1.   O fabricante efetua ensaios de durabilidade para acumular horas de funcionamento do motor de acordo com um programa de ensaios selecionado com base nas boas práticas de engenharia como sendo representativo do funcionamento do motor em utilização em relação à caracterização da deterioração do desempenho em termos de emissões. O período de ensaio de durabilidade deve representar tipicamente o equivalente a pelo menos um quarto do período de durabilidade das emissões (EDP).

As horas de funcionamento em serviço podem ser acumuladas através do funcionamento dos motores num banco de ensaio dinamométrico ou do funcionamento da máquina em condições reais. Podem efetuar-se ensaios de durabilidade acelerados, que implicam que o programa de acumulação de serviço seja realizado a um fator de carga mais elevado do que o aplicado em condições reais. O fator de aceleração que relaciona o número de horas de ensaio de durabilidade do motor ao número equivalente de horas de EDP é determinado pelo fabricante do motor com base nas boas práticas de engenharia.

Durante o período de ensaio de durabilidade, não se pode fazer a manutenção ou substituição de componentes importantes para as emissões para além do programa de serviço de rotina recomendado pelo fabricante.

O motor, os subsistemas ou os componentes de ensaio a utilizar para determinar os DF das emissões de escape para uma família de motores, ou para famílias de motores que utilizam a mesma tecnologia de sistema de controlo das emissões, são selecionados pelo fabricante do motor com base nas boas práticas de engenharia. O critério é que o motor de ensaio deve representar as características de deterioração das emissões das famílias de motores que aplicarão os valores resultantes dos DF para a homologação. Podem ser considerados motores com cilindros de diferentes diâmetros e cursos, com diferentes configurações, diferentes sistemas de gestão do ar, diferentes sistemas de combustível como sendo equivalentes no que diz respeito às características de deterioração das emissões se houver uma base técnica razoável para tal determinação.

Podem ser aplicados valores de DF de outro fabricante se houver uma base razoável para considerar uma equivalência das tecnologias em relação à deterioração das emissões e elementos de prova de que os ensaios foram efetuados de acordo com os requisitos especificados.

Os ensaio de emissões são efetuados de acordo com os procedimentos definidos no presente regulamento para o motor de ensaio após a rodagem inicial, mas antes de qualquer ensaio de acumulação de serviço e após a conclusão do ensaio de durabilidade. Os ensaios de emissões podem também ser realizados em intervalos durante o período de ensaio de acumulação de serviço e aplicado na determinação da tendência de deterioração.

1.1.1.2.   Não é necessário que os ensaios de acumulação de serviço ou os ensaios de emissões realizados para determinar a deterioração sejam acompanhados pela entidade homologadora.

1.1.1.3.   Determinação dos valores dos DF a partir dos ensaios de durabilidade

Um DF aditivo define-se como o valor obtido por subtração do valor das emissões determinado no início do EDP ao valor das emissões determinado para representar o desempenho em termos de emissões no final do EDP.

Um DF multiplicativo define-se como o nível de emissões determinado no final do EDP dividido pelo valor das emissões registado no início do EDP.

Determinam-se valores DF distintos para cada um dos poluentes abrangidos pela legislação. No caso da determinação de um valor DF relativo à norma NOx + HC, para um DF aditivo, parte-se da soma dos poluentes, mesmo que uma deterioração negativa de um poluente possa não compensar a deterioração do outro. Para um DF multiplicativo dos NOx+HC, determinam-se e aplicam-se separadamente DF para os HC e os NOx ao calcular os níveis de emissões deteriorados a partir do resultado de um ensaio de emissões antes de combinar os valores deteriorados resultantes para os NOx e os HC para determinar se a norma foi ou não cumprida.

Nos casos em que o ensaio não é realizado durante o EDP completo, determinam-se os valores de emissões no final do EDP por extrapolação da tendência de deterioração das emissões determinada para o período de ensaio, em relação ao EDP completo.

Se os resultados dos ensaios das emissões tiverem sido registados periodicamente durante o período do ensaio de durabilidade, aplicam-se técnicas de processamento estatístico normalizadas baseadas nas boas práticas para determinar os níveis de emissões no final do EDP; podem aplicar-se ensaios de significância estatística para determinação dos valores finais das emissões.

Se os resultados dos cálculos forem um valor inferior a 1,00 para um DF multiplicativo, ou inferior a 0,00 para um DF aditivo, então o DF é 1,0 ou 0,00, respetivamente.

1.1.1.4.   Um fabricante pode, com a autorização da entidade homologadora, utilizar valores DF determinados a partir de resultados de ensaios de durabilidade realizados para obter valores DF para a certificação de motores de ignição por compressão para veículos pesados rodoviários. Tal é admitido se houver equivalência tecnológica entre o motor rodoviário ensaiado e as famílias de motores não rodoviários que aplicam os valores DF para a certificação. Os valores DF resultantes de um ensaio de durabilidade das emissões de um motor rodoviário devem ser calculados com base nos valores do EDP definidos no ponto 3.

1.1.1.5.   No caso de uma família de motores utilizar uma tecnologia comprovada, pode-se utilizar uma análise com base nas boas práticas de engenharia, em vez de um ensaio para determinar um fator de deterioração para essa família de motores, desde que se obtenha a autorização da entidade homologadora.

1.2.   Informação relativa aos DF nos pedidos de homologação

1.2.1.   Os DF aditivos são especificados para cada poluente no pedido de homologação de uma família de motores no que diz respeito aos motores de ignição por compressão que não utilizam qualquer dispositivo de pós-tratamento.

1.2.2.   Os DF multiplicativos são especificados para cada poluente no pedido de homologação de uma família de motores no que diz respeito aos motores de ignição por compressão que utilizam um dispositivo de pós-tratamento.

1.2.3.   O fabricante deve fornecer à entidade homologadora, a pedido desta, informações que justifiquem os valores dos DF. Tais informações incluem normalmente os resultados dos ensaios de emissões, o programa de acumulação de serviço, os procedimentos de manutenção e outras informações que suportem as apreciações técnicas de equivalência tecnológica, se aplicável.

2.   VERIFICAÇÃO DA DURABILIDADE DOS MOTORES DE IGNIÇÃO POR COMPRESSÃO DAS GAMAS DE POTÊNCIA Q A R

2.1   Generalidades

2.1.1.   O presente ponto é aplicável aos motores de ignição por compressão das gamas de potência Q a R. A pedido do fabricante, pode ser igualmente aplicável aos motores de ignição por compressão das gamas de potência H a P, enquanto alternativa aos requisitos do ponto 1 do presente anexo.

2.1.2.   O presente ponto 2 descreve pormenorizadamente os procedimentos de seleção dos motores a ensaiar durante um programa de acumulação de serviço com o objetivo de determinar fatores de deterioração para a homologação e avaliações da conformidade da produção dos tipos de motores da fase IV. Os fatores de deterioração devem ser aplicados em conformidade com o ponto 2.4.7 às emissões medidas em conformidade com o anexo 4B do presente regulamento.

2.1.3.   Não é necessário que os ensaios de acumulação de serviço ou os ensaios de emissões realizados para determinar a deterioração sejam acompanhados pela entidade homologadora.

2.1.4.   O presente ponto 2 descreve igualmente a manutenção, correlacionada ou não com as emissões, que deve ou pode ser efetuada em motores submetidos a um programa de acumulação de serviço. Essa manutenção deve respeitar a manutenção realizada em motores em serviço e comunicada aos proprietários de novos motores.

2.1.5.   A pedido do fabricante, a entidade homologadora pode autorizar a utilização de fatores de deterioração que tenham sido estabelecidos através de procedimentos alternativos aos especificados nos pontos 2.4.1 a 2.4.5. Neste caso, o fabricante deve demonstrar, a contento da entidade homologadora, que os procedimentos alternativos utilizados não são menos rigorosos do que os previstos nos pontos 2.4.1 a 2.4.5.

2.2.   Reservado

2.3.   Seleção dos motores para determinar os fatores de deterioração das emissões durante o período de durabilidade

2.3.1.   Os motores devem ser selecionados a partir da família de motores definida no anexo 1B do presente regulamento para os ensaios de emissões destinados a determinar os fatores de deterioração das emissões durante o período de durabilidade.

2.3.2.   É ainda possível combinar motores pertencentes a diferentes famílias de motores para formar novas famílias de motores com base no tipo de sistema de pós-tratamento dos gases de escape utilizado. Para agrupar motores com uma configuração diferente de cilindros, mas que possuam especificações técnicas e uma instalação para os sistemas de pós-tratamento dos gases de escape semelhantes na mesma família de motores/sistemas de pós-tratamento, o fabricante deve fornecer à entidade homologadora dados que comprovem que o desempenho desses sistemas motores em termos de redução das emissões é semelhante.

2.3.3.   O fabricante deve selecionar um motor representativo da família de motores-sistemas de pós-tratamento, determinada em conformidade com o ponto 2.3.2, para ser submetido a ensaios durante o programa de acumulação de serviço definido no ponto 2.4.2, devendo a entidade homologadora ser informada antes do início de quaisquer ensaios.

2.3.3.1.   Se a entidade homologadora decidir que o caso mais desfavorável a nível de emissões da família de motores-sistemas de pós-tratamento em causa pode ser mais bem caracterizado por outro motor, a seleção do motor de ensaio deve ser efetuada conjuntamente pela entidade homologadora e pelo fabricante do motor.

2.4.   Determinação dos fatores de deterioração das emissões durante o período de durabilidade

2.4.1.   Generalidades

Os fatores de deterioração aplicáveis a uma família de motores-sistemas de pós-tratamento são desenvolvidos a partir dos motores selecionados com base num programa de acumulação de serviço que inclui a realização de ensaios periódicos de emissões gasosas e de partículas durante os ensaios NRSC e NRTC.

2.4.2.   Programa de acumulação de serviço

Os programas de acumulação de serviço podem ser efetuados, ao critério do fabricante, quer ensaiando uma máquina equipada com o motor selecionado durante um programa de acumulação «em serviço», quer ensaiando o motor selecionado durante um programa de acumulação de «serviço em dinamómetro».

2.4.2.1.   Acumulação de funcionamento em serviço e no dinamómetro

2.4.2.1.1.

O fabricante deve determinar a forma e a duração do ciclo de acumulação de serviço e envelhecimento para os motores de forma coerente com as boas práticas de engenharia.

2.4.2.1.2.

Cabe ao fabricante determinar os pontos de ensaio em que serão medidas as emissões de gases e de partículas durante os ciclos NRTC e NRSC a quente. O número mínimo de pontos de ensaio deve ser três: um, no início, um, aproximadamente a meio, e um, no final do programa de acumulação de serviço.

2.4.2.1.3.

Os valores das emissões no ponto inicial e no ponto final do período de durabilidade das emissões calculados em conformidade com o ponto 2.4.5.2 deve situar-se dentro dos valores-limite aplicáveis à família de motores, podendo, no entanto, os resultados das emissões individuais dos pontos de ensaio exceder esses valores-limite.

2.4.2.1.4.

A pedido do fabricante, e com o acordo da entidade homologadora, basta efetuar um único ciclo de ensaio (o ciclo NRTC ou NRSC a quente) em cada ponto de ensaio, sendo o outro ciclo de ensaio realizado apenas no início e no final do programa de acumulação de serviço.

2.4.2.1.5.

No caso de motores de velocidade constante, só o ciclo NRSC é realizado em cada ponto de ensaio.

2.4.2.1.6.

Os programas de acumulação de serviço podem ser diferentes para as diferentes famílias de motores-sistemas de pós-tratamento.

2.4.2.1.7.

Os programas de acumulação de serviço podem ser mais curtos do que o período de durabilidade das emissões, mas não devem ser mais curtos do que o equivalente a, pelo menos, um quarto do período pertinente de durabilidade das emissões especificado no ponto 3 do presente anexo.

2.4.2.1.8.

Admite-se o envelhecimento acelerado, ajustando o programa de acumulação de serviço com base no consumo de combustível. O ajustamento deve basear-se na razão entre o consumo típico de combustível em serviço e o consumo de combustível no ciclo de envelhecimento, embora este último não deva exceder o consumo típico de combustível em serviço em mais de 30 %.

2.4.2.1.9.

A pedido do fabricante e com o acordo da entidade homologadora, podem ser autorizados métodos alternativos de envelhecimento acelerado.

2.4.2.1.10.

O programa de acumulação de serviço deve ser descrito pormenorizadamente no pedido de homologação e comunicado à entidade homologadora antes do início de quaisquer ensaios.

2.4.2.2.   Se a entidade homologadora decidir que é necessário efetuar medições adicionais entre os pontos selecionados pelo fabricante, deve notificar o fabricante. O programa revisto de acumulação de serviço deve ser preparado pelo fabricante e obter a aprovação da entidade homologadora.

2.4.3.   Ensaios do motor

2.4.3.1.   Estabilização do sistema motor

2.4.3.1.1.

Para cada família de motores-sistemas de pós-tratamento, o fabricante determina o número de horas de funcionamento da máquina ou do motor necessárias para estabilizar o funcionamento do motor-sistema de pós-tratamento. Se solicitado pela entidade homologadora nesse sentido, o fabricante deve disponibilizar os dados e as análises utilizados nessa determinação. Em alternativa, o fabricante pode optar por fazer funcionar o motor entre 60 e 125 horas, ou o tempo equivalente no ciclo de envelhecimento, a fim de estabilizar o motor-sistema de pós-tratamento.

2.4.3.1.2.

Considera-se que o final do período de estabilização determinado no ponto 2.4.3.1.1 como o início do programa de acumulação de serviço.

2.4.3.2.   Ensaio de acumulação de serviço

2.4.3.2.1.

Após a estabilização, o motor deve funcionar durante o programa de acumulação de serviço selecionado pelo fabricante, conforme descrito no ponto 2.3.2. A intervalos periódicos durante o programa de acumulação de serviço determinado pelo fabricante e, se aplicável, também estabelecido pela entidade homologadora em conformidade com o ponto 2.4.2.2, ensaiam-se as emissões de gases e de partículas do motor com os ciclos NRTC e NRSC a quente.

O fabricante pode optar por medir as emissões poluentes antes de qualquer sistema de pós-tratamento dos gases de escape de forma separada das emissões de poluentes depois de um sistema de pós-tratamento dos gases de escape.

Em conformidade com o ponto 2.4.2.1.4, se tiver sido acordada a realização de um só ciclo de ensaio (NRTC ou NRSC a quente) em cada ponto de ensaio, efetua-se o outro ciclo de ensaio (NRTC ou NRSC a quente) no início e no final do programa de acumulação de serviço.

Em conformidade com o ponto 2.4.2.1.5, no caso de motores de velocidade constante, só o ciclo NRSC é realizado em cada ponto de ensaio.

2.4.3.2.2.

Durante o programa de acumulação de serviço, a manutenção do motor deve ser realizada em conformidade com o ponto 2.5.

2.4.3.2.3.

Durante programa de acumulação de serviço, as operações não programadas de manutenção do motor ou da máquina podem ser efetuadas, por exemplo, se o sistema normal de diagnóstico do fabricante tiver detetado um problema que tivesse indicado ao operador da máquina que tinha ocorrido uma anomalia.

2.4.4.   Comunicação de resultados

2.4.4.1.   Os resultados de todos os ensaios de emissões (NRTC e NRSC a quente) realizados durante o programa de acumulação de serviço devem ser disponibilizados à entidade homologadora. Se algum dos ensaios de emissões tiver sido declarado nulo, o fabricante deve fornecer uma justificação para a anulação do referido ensaio. Nesse caso, deve ser realizada outra série de ensaios de emissões durante as 100 horas seguintes de acumulação de serviço.

2.4.4.2.   O fabricante deve conservar registos de todas as informações respeitantes a todos os ensaios de emissões e à manutenção efetuados no motor durante o programa de acumulação de serviço. Essas informações devem ser apresentadas à entidade homologadora, em conjunto com os resultados dos ensaios de emissões realizados durante o programa de acumulação de serviço.

2.4.5.   Determinação dos fatores de deterioração

2.4.5.1.   Para cada poluente medido durante os ciclos NRTC e NRSC a quente em cada ponto de ensaio durante o programa de acumulação de serviço deve ser efetuada uma análise de regressão linear com o «melhor ajustamento», com base em todos os resultados dos ensaios. Os resultados de cada ensaio para cada um dos poluentes devem ser expressos com o mesmo número de casas decimais utilizado para os valores-limite aplicáveis a esse poluente, conforme for aplicável à família de motores, adicionado de mais uma casa decimal.

Em conformidade com o ponto 2.4.2.1.4 ou o ponto 2.4.2.1.5, se for efetuado um único ciclo de ensaio (NRTC ou NRSC a quente) em cada ponto de ensaio, a análise de regressão só deve ser efetuada com base nos resultados do ciclo de ensaio realizado em cada ponto de ensaio.

A pedido do fabricante e com o acordo prévio da entidade homologadora, pode admitir-se uma regressão não linear.

2.4.5.2.   Os valores das emissões para cada poluente no início do programa de acumulação de serviço e no ponto final do período de durabilidade das emissões aplicáveis ao motor submetido a ensaio calculam-se a partir da equação de regressão. Se o programa de acumulação de serviço for mais curto do que o período de durabilidade das emissões, os valores das emissões no ponto final do período de durabilidade das emissões devem ser determinados por extrapolação da equação de regressão, conforme definido no ponto 2.4.5.1.

Caso sejam utilizados valores de emissões por famílias de motores da mesma família de motores/sistema de pós-tratamento, mas com diferentes períodos de durabilidade das emissões, os valores das emissões no ponto final do período de durabilidade das emissões devem ser recalculados para cada período de durabilidade das emissões por extrapolação ou por interpolação da equação de regressão, conforme definido no ponto 2.4.5.1.

2.4.5.3.   Define-se o fator de deterioração (DF) para cada poluente como a razão entre os valores de emissão aplicados no ponto final do período de durabilidade das emissões e no início do programa de acumulação de serviço (fator de deterioração multiplicativo).

A pedido do fabricante e com o acordo prévio da entidade homologadora, pode aplicar-se um DF aditivo para cada poluente. Define-se o DF aditivo como a diferença entre os valores de emissão calculados no ponto final do período de durabilidade das emissões e no início do programa de acumulação de serviço.

Na figura 1 é apresentado um exemplo da determinação dos DF para as emissões de NOx recorrendo a uma regressão linear.

Não é permitida a utilização mista de DF multiplicativos e aditivos num conjunto de poluentes.

Se o cálculo resultar num valor inferior a 1,00 para um DF multiplicativo, ou inferior a 0,00 para um DF aditivo, o DF deve ser, respetivamente, de 1,0 ou de 0,00.

Em conformidade com o ponto 2.4.2.1.4, se tiver sido acordada a realização de um só ciclo de ensaio (NRTC ou NRSC a quente) em cada ponto de ensaio e a do outro ciclo de ensaio (NRTC ou NRSC a quente) só no início e no final do programa de acumulação de serviço, o fator de deterioração calculado para o ciclo de ensaio que tiver sido utilizado em cada ponto de ensaio deve aplicar-se também ao outro ciclo de ensaio.

Figura 1

Exemplo de determinação de DF

Image

2.4.6.   Fatores de deterioração atribuídos

2.4.6.1.   Em alternativa à utilização de um programa de acumulação de serviço para determinar os DF, os fabricantes dos motores podem optar pela utilização dos seguintes DF multiplicativos atribuídos:

Ciclo de ensaio

CO

HC

NOx

PM

NRTC

1,3

1,3

1,15

1,05

NRSC

1,3

1,3

1,15

1,05

Não são dados DF aditivos atribuídos. Não é permitido transformar DF multiplicativos atribuídos em DF aditivos.

Quando são utilizados DF atribuídos, o fabricante deve apresentar à entidade homologadora elementos de prova sólidos de que se pode razoavelmente esperar que os componentes do controlo das emissões tenham a durabilidade das emissões associada a esses fatores atribuídos. Estes elementos de prova podem basear-se em análises de conceção ou ensaios, ou numa combinação de ambos.

2.4.7.   Aplicação dos fatores de deterioração

2.4.7.1.   Os motores devem cumprir os respetivos limites de emissões para cada poluente, conforme aplicável à família de motores, após a aplicação dos fatores de deterioração ao resultado do ensaio medido em conformidade com o anexo 4B do presente regulamento (emissão específica ponderada em função do ciclo para as partículas e cada um dos gases). Em função do tipo de DF, são aplicáveis as seguintes disposições:

a)

Multiplicativo: (emissão específica ponderada do ciclo) * DF ≤ limite de emissão

b)

Aditivo: (emissão específica ponderada do ciclo) + DF ≤ limite de emissão

2.4.7.2.   Para um DF multiplicativo dos NOx+HC, determinam-se e aplicam-se separadamente DF para os HC e os NOx ao calcular os níveis de emissões deteriorados a partir do resultado de um ensaio de emissões antes de combinar os valores deteriorados resultantes para os NOx e os HC para determinar se o limite de emissão foi ou não cumprido.

2.4.7.3.   O fabricante pode optar por aplicar os DF determinados para uma família de motores-sistemas de pós-tratamento a um sistema motor não pertencente à mesma família de motores-sistemas de pós-tratamento. Nesse caso, o fabricante deve demonstrar à entidade homologadora que o sistema motor relativamente ao qual a família de motores-sistemas de pós-tratamento foi inicialmente ensaiada e o sistema motor relativamente ao qual se aplicam os DF possuem as mesmas especificações técnicas e requisitos de instalação na máquina e que as emissões desse motor ou sistema motor são semelhantes.

No caso de os DF serem aplicados a um sistema motor com um período de durabilidade das emissões diferente, os DF devem ser recalculados para o período de durabilidade das emissões aplicável por extrapolação ou interpolação da equação de regressão, conforme definido no ponto 2.4.5.1.

2.4.7.4.   O DF para cada poluente em cada ciclo de ensaio aplicável deve ser registado no documento recapitulativo dos resultados dos ensaios constante do apêndice 1 do anexo 2 do presente regulamento.

2.4.8.   Verificação da conformidade da produção

2.4.8.1.   A conformidade da produção relativamente às emissões é verificada com base no ponto 7 do presente regulamento.

2.4.8.2.   O fabricante pode optar por medir as emissões poluentes antes de qualquer sistema de pós-tratamento dos gases de escape em simultâneo com a realização do ensaio de homologação. Ao fazê-lo, o fabricante pode desenvolver separadamente DF informais para o motor e o sistema de pós-tratamento, os quais poderá usar como referência no controlo à saída da linha de produção.

2.4.8.3.   Para efeitos de homologação, só os DF determinados em conformidade com o disposto nos pontos 2.4.5 ou 2.4.6 devem ser registados no documento recapitulativo dos resultados dos ensaios constante do apêndice 1 do anexo 2 do presente regulamento.

2.5.   Manutenção

Para efeitos do programa de acumulação de serviço, deve proceder-se à manutenção em conformidade com o manual de utilização e manutenção do fabricante.

2.5.1.   Manutenção programada relacionada com as emissões

2.5.1.1.   A manutenção programada relacionada com as emissões durante o funcionamento do motor, efetuada para efeitos de realização de um programa de acumulação de serviço, deve ocorrer a intervalos equivalentes aos indicados nas instruções de manutenção do fabricante para o proprietário da máquina ou do motor. Este programa de manutenção pode ser atualizado, se necessário, no decurso do programa de acumulação de serviço, desde que não seja suprimida qualquer operação de manutenção do programa de manutenção, depois de essa operação ter sido efetuada no motor de ensaio.

2.5.1.2.   O fabricante do motor deve indicar, para efeitos dos programas de acumulação de serviço, eventuais operações de regulação, limpeza, manutenção (se necessário) e substituição programada dos seguintes elementos:

a)

Filtros e refrigeradores do sistema de recirculação dos gases de escape

b)

Válvula de ventilação comandada do cárter, se aplicável

c)

Bicos dos injetores de combustível (apenas limpeza é permitida)

d)

Injetores de combustível

e)

Turbocompressor

f)

Unidade de controlo eletrónico do motor e respetivos sensores e dispositivos de acionamento

g)

Sistema de pós-tratamento de partículas (incluindo componentes relacionados)

h)

Sistema de pós-tratamento dos NOx (incluindo componentes conexos)

i)

Sistema de recirculação dos gases de escape, incluindo todas as válvulas de regulação e tubagem conexa

j)

Outros sistemas de pós-tratamento dos gases de escape.

2.5.1.3.   A manutenção crítica programada relacionada com as emissões apenas deve ser realizada se prevista para ser realizada em serviço, devendo o requisito de realização dessa manutenção ser comunicado ao proprietário da máquina.

2.5.2.   Alterações à manutenção programada

2.5.2.1.   O fabricante deve apresentar um pedido à entidade homologadora para a aprovação de qualquer nova manutenção programada que pretenda realizar durante o programa de acumulação de serviço e, subsequentemente, recomendá-la aos proprietários das máquinas ou dos motores. O pedido deve ser acompanhado de dados que justifiquem a necessidade de uma nova manutenção programada e dos intervalos de manutenção propostos.

2.5.3.   Manutenção programada não relacionada com as emissões

2.5.3.1.   A manutenção programada não relacionada com as emissões que seja razoável e necessária do ponto de vista técnico (por exemplo, mudança de óleo, mudança do filtro do óleo, mudança do filtro do combustível, mudança do filtro do ar, manutenção do sistema de arrefecimento, regulação da marcha lenta sem carga, regulador, binário de aperto do motor, folgas das válvulas, folgas dos injetores, regulação da tensão da correia de transmissão, etc.), pode ser realizada em motores ou máquinas selecionados para o programa de acumulação de serviço aos intervalos menos frequentes recomendados pelo fabricante ao proprietário (por exemplo, não aos intervalos recomendados para as utilizações mais intensivas).

2.5.4.   Reparação

2.5.4.1.   As reparações de componentes de um sistema motor selecionado para ensaio durante um programa de acumulação de serviço devem ser executadas apenas em resultado de uma avaria de algum componente ou de anomalia no sistema motor. A reparação do próprio motor, do sistema de controlo das emissões ou do sistema de alimentação de combustível não é permitida, exceto na medida do que é definido no ponto 2.5.4.2.

2.5.4.2.   Se o próprio motor, o sistema de controlo das emissões ou o sistema de alimentação de combustível avariarem durante o programa de acumulação de serviço, a acumulação de serviço é considerada nula, devendo uma nova acumulação de serviço começar com um novo sistema motor, salvo se os componentes avariados forem substituídos por componentes equivalentes que tenham sido sujeitos a um número semelhante de horas de acumulação de serviço.

3.   PERÍODO DE DURABILIDADE DAS EMISSÕES PARA OS MOTORES DAS GAMAS DE POTÊNCIA H A R

3.1.   Os fabricantes devem utilizar o período de durabilidade das emissões constante do quadro 1 do presente ponto.

Quadro 1

Período de durabilidade das emissões para os motores de ignição por compressão (horas) das gamas de potência H a R

Categoria

(gama de potência)

Período de durabilidade das emissões

(horas)

≤ 37 kW

(motores de velocidade constante)

3 000

≤ 37 kW

(motores de velocidade variável)

5 000

> 37 kW

8 000

ANEXO 9

REQUISITOS PARA GARANTIR O FUNCIONAMENTO CORRETO DAS MEDIDAS DE CONTROLO DOS NOx

1.   INTRODUÇÃO

O presente anexo define os requisitos para garantir o funcionamento correto das medidas de controlo dos NOx. Inclui requisitos para os motores que utilizam um reagente para reduzir as emissões.

2.   REQUISITOS GERAIS

O sistema motor deve ser equipado com um sistema de diagnóstico do controlo dos NOx (NCD) capaz de identificar as anomalias no controlo dos NOx (NCM) consideradas no presente anexo. Qualquer sistema motor abrangido pelo âmbito de aplicação do presente ponto deve ser concebido, construído e instalado para lhe poder dar cumprimento durante a vida útil do motor em condições normais de utilização. Na consecução deste objetivo é aceitável que os motores que tenham ultrapassado o período de vida útil, conforme especificado no ponto 3.1 do apêndice 8 do presente regulamento, apresentem uma deterioração no desempenho e na sensibilidade do sistema de diagnóstico do controlo dos NOx (NCD), pelo que os limiares indicados no presente anexo podem ser ultrapassados antes de o sistema de aviso e/ou persuasão serem ativados.

2.1.   Informações exigidas

2.1.1.   Se o sistema de controlo das emissões exigir um reagente, as características desse reagente, incluindo o tipo de reagente, informação sobre a concentração quando o reagente está em solução, temperaturas de funcionamento e referência às normas internacionais relativas à composição e à qualidade, devem ser especificadas pelo fabricante no ponto 2.2.1.13 do apêndice 1 e no ponto 2.2.1.13 do apêndice 3 do anexo 1A do presente regulamento.

2.1.2.   Aquando da homologação devem ser comunicadas à entidade homologadora informações pormenorizadas por escrito sobre as características de funcionamento do sistema de aviso do operador no ponto 4 e sobre o sistema de persuasão do operador no ponto 5.

2.1.3.   O fabricante deve facultar documentação sobre a instalação que, quando utilizada pelos OEM, assegure que o motor, incluindo o sistema de controlo das emissões que faz parte do tipo de motor homologado, quando instalado na máquina, funcione, em conjugação com as necessárias partes da máquina, por forma a cumprir os requisitos do presente anexo. Esta documentação deve incluir os requisitos técnicos pormenorizados e as disposições do sistema motor (software, hardware e comunicação), necessários para a correta instalação do sistema motor na máquina.

2.2.   Condições de funcionamento

2.2.1.   O sistema de diagnóstico do controlo dos NOx deve estar operacional nas seguintes condições:

a)

A qualquer temperatura ambiente entre 266 K e 308 K (-7 °C e 35 °C);

b)

A qualquer altitude abaixo de 1 600 m;

c)

A temperaturas do fluido de arrefecimento do motor superiores a 343 K (70 °C).

O presente ponto não é aplicável no caso de monitorização do nível de reagente no reservatório se a monitorização for efetuada em todas as condições nas quais as medições sejam tecnicamente exequíveis (por exemplo, em todas as condições em que um reagente líquido não esteja congelado).

2.3.   Proteção contra o congelamento do reagente

2.3.1.   É admissível utilizar um reservatório e um sistema de dosagem do reagente aquecidos ou não aquecidos. Um sistema aquecido deve cumprir os requisitos do ponto 2.3.2. Um sistema não aquecido deve cumprir os requisitos do ponto 2.3.3.

2.3.1.1.   O uso de um reservatório e de um sistema de dosagem do reagente não aquecidos deve ser indicado nas instruções escritas fornecidas ao proprietário da máquina.

2.3.2.   Reservatório de reagente e sistema de dosagem

2.3.2.1.   Se o reagente tiver congelado, o reagente deve ficar disponível para uso num período máximo de 70 minutos após o arranque do motor à temperatura ambiente de 266 K (-7 °C).

2.3.2.2.   Critérios de conceção para um sistema aquecido

Um sistema aquecido deve ser concebido de modo a cumprir os requisitos de desempenho estabelecidos no presente ponto quando ensaiado de acordo com o procedimento definido.

2.3.2.2.1.

O reservatório de reagente e o sistema de dosagem devem ser impregnados a 255 K (-18 °C) durante 72 horas ou até o reagente passar ao estado sólido, consoante o que ocorra primeiro.

2.3.2.2.2.

Após o período de impregnação previsto no ponto 2.3.2.2.1, a máquina/o motor é posta/o a funcionar a uma temperatura ambiente igual ou inferior a 266 K (-7 °C) de acordo com o seguinte ciclo:

a)

10 a 20 minutos em marcha lenta sem carga;

b)

Seguidos de um período máximo de 50 minutos com uma carga não superior a 40 % da carga nominal.

2.3.2.2.3.

Após a conclusão do procedimento de ensaio previsto no ponto 2.3.2.2.2, o sistema de dosagem do reagente deve estar plenamente funcional.

2.3.2.3.   A avaliação dos critérios de conceção pode ser realizada numa célula de ensaio de uma câmara fria utilizando uma máquina completa ou componentes representativos dos que serão instalados numa máquina ou com base em ensaios no terreno.

2.3.3.   Ativação do sistema de aviso e de persuasão do operador num sistema não aquecido

2.3.3.1.   O sistema de aviso do operador descrito no ponto 4 deve ser ativado se não se verificar uma dosagem de reagente a uma temperatura ambiente ≤ 266 K (–7 °C).

2.3.3.2.   O sistema de persuasão de alta intensidade descrito no ponto 5.4 deve ser ativado se não se verificar uma dosagem de reagente num período máximo de 70 minutos após o arranque do motor a uma temperatura ambiente de ≤ 266 K (-7 °C).

2.4.   Prescrições aplicáveis ao diagnóstico

2.4.1.   O sistema de diagnóstico do controlo dos NOx (NCD) deve poder identificar as anomalias no controlo dos NOx (NCM) abrangidas pelo presente anexo através de códigos de diagnóstico de anomalias (DTC) armazenados na memória do computador e comunicar essa informação ao exterior, mediante pedido.

2.4.2.   Prescrições aplicáveis ao registo dos códigos de diagnóstico de anomalias (DTC)

2.4.2.1.   O sistema NCD deve registar um DTC por cada anomalia distinta no controlo dos NOx (NCM).

2.4.2.2.   O sistema NCD deve concluir no prazo de 60 minutos de funcionamento do motor se existe alguma anomalia detetável. Nesse momento, deve ser registado um DTC «confirmado e ativo» e o sistema de aviso ativado em conformidade com o ponto 4.

2.4.2.3.   Nos casos em que é necessário um tempo de funcionamento superior a 60 minutos para os dispositivos de monitorização detetarem e confirmarem com exatidão uma NCM (por exemplo, dispositivos de monitorização que utilizam modelos estatísticos ou relativos ao consumo de fluido da máquina), a entidade homologadora pode autorizar um período mais longo de monitorização, desde que o fabricante justifique a necessidade desse período mais longo (por exemplo, razões técnicas, resultados experimentais, experiência da empresa, etc.).

2.4.3.   Prescrições aplicáveis ao apagamento dos códigos de diagnóstico de anomalias (DTC)

a)

Os DTC não devem ser apagados pelo próprio sistema NCD da memória do computador enquanto a anomalia relacionada com esse DTC não tiver sido reparada.

b)

O sistema NCD pode apagar todos os DTC mediante pedido de um analisador ou de uma ferramenta de manutenção proprietários facultados pelo fabricante do motor a pedido, ou através de um código de acesso fornecido pelo fabricante do motor.

2.4.4.   Um sistema NCD não deve ser programado nem concebido para ser desativado parcial ou totalmente em função da idade da máquina durante o período de vida útil do motor, não devendo o sistema conter qualquer algoritmo ou estratégia concebida para reduzir a eficácia do sistema NCD ao longo do tempo.

2.4.5.   Os eventuais códigos ou parâmetros de funcionamento reprogramáveis do sistema NCD devem ser resistentes a qualquer intervenção abusiva.

2.4.6.   Família de motores NCD

Compete ao fabricante determinar a composição de uma família de motores NCD. O agrupamento de sistemas motores numa família de motores NCD deve assentar nas boas práticas de engenharia e está sujeito a aprovação da entidade homologadora.

Motores que não pertencem à mesma família de motores podem, todavia, pertencer à mesma família de motores NCD.

2.4.6.1.   Parâmetros que definem uma família de motores NCD

Uma família de motores NCD caracteriza-se por parâmetros técnicos de base comuns aos sistemas motores pertencentes à família.

Para pertencerem à mesma família de motores NCD, os sistemas motores devem ter em comum os parâmetros de base indicados em seguida:

a)

Sistemas de controlo das emissões;

b)

Métodos de monitorização NCD;

c)

Critérios de monitorização NCD;

d)

Parâmetros de monitorização (p. ex., frequência).

Estas semelhanças devem ser demonstradas pelo fabricante por meio de dados técnicos pertinentes ou outros procedimentos adequados, sujeitos à aprovação da entidade homologadora.

O fabricante pode requerer a autorização da entidade homologadora relativamente a diferenças menores nos métodos de monitorização/diagnóstico do sistema NCD devido à variação da configuração do sistema motor, quando estes métodos forem considerados semelhantes pelo fabricante e apenas divergirem para corresponder a características específicas dos componentes em causa (p. ex., tamanho, caudal de escape, etc.); ou as semelhanças entre eles assentam nas boas práticas de engenharia.

3.   PRESCRIÇÕES PARA A MANUTENÇÃO

3.1.

O fabricante deve fornecer ou providenciar para que sejam fornecidas, a todos os proprietários de novos motores ou máquinas, instruções escritas sobre o sistema de controlo das emissões e o seu correto funcionamento.

Estas instruções devem indicar que, se o sistema de controlo das emissões não funcionar corretamente, o operador será informado da existência de um problema pelo sistema de aviso do operador e que a ativação do sistema de persuasão do operador como consequência do facto de ignorar esse aviso levará a que a máquina não possa desempenhar a sua missão.

3.2.

As instruções devem indicar os requisitos para a utilização e a manutenção corretas dos motores, a fim de manter o respetivo desempenho em matéria de emissões, incluindo, quando for caso disso, a utilização correta de reagentes de consumo.

3.3.

As instruções devem ser redigidas de forma clara e não técnica utilizando os mesmos termos utilizados no manual de utilização da máquina móvel não rodoviária ou do motor.

3.4.

As instruções devem indicar se os reagentes de consumo devem reabastecidos pelo operador durante os intervalos normais de manutenção. As instruções devem indicar igualmente a qualidade exigida para o reagente. Devem também indicar o modo como o operador deve reabastecer o reservatório de reagente. A informação deve indicar ainda um valor provável de consumo de reagente para o tipo de motor e a frequência com que deve ser efetuado o reabastecimento.

3.5.

As instruções devem mencionar que a utilização e o reabastecimento do reagente exigido com as especificações corretas são essenciais para que o motor esteja conforme às exigências para a emissão da homologação para o tipo de motor em causa.

3.6.

As instruções devem explicar o modo como os sistemas de aviso e de persuasão do operador funcionam. Além disso, devem ser explicadas quais as consequências, em termos de desempenho e de registo de anomalias, de se ignorar o sistema de aviso e não reabastecer de reagente ou corrigir o problema.

4.   SISTEMA DE AVISO DO OPERADOR

4.1.

A máquina deve dispor de um sistema de aviso do operador, utilizando indicadores óticos, que informe o operador quando houver deteção de nível de reagente baixo, qualidade de reagente incorreta, interrupção da dosagem ou anomalia do tipo especificado no ponto 9 conducente à ativação do sistema de persuasão do operador se o problema não for atempadamente corrigido. O sistema de aviso deve permanecer ativo quando o sistema de persuasão do operador descrito no ponto 5 for ativado.

4.2.

O aviso não deve ser o mesmo utilizado para sinalização de avaria ou outro tipo de manutenção do motor, mas pode utilizar o mesmo sistema de aviso.

4.3.

O sistema de aviso do operador pode consistir em uma ou mais luzes ou mostrar mensagens curtas, que podem incluir, por exemplo, mensagens que indiquem claramente:

a)

O tempo que resta até à ativação dos sistemas de persuasão de baixa e/ou alta intensidade;

b)

A quantificação da persuasão de baixa e/ou alta intensidade, por exemplo a quantidade de limitação do binário;

c)

As condições em que o bloqueio da máquina pode ser anulado.

Caso sejam mostradas mensagens, o sistema utilizado para as mostrar pode ser o mesmo utilizado para outros fins de manutenção.

4.4.

Por opção do fabricante, o sistema de aviso pode incluir uma componente sonora para alertar o operador. É permitida a supressão de avisos sonoros pelo operador.

4.5.

O sistema de aviso do operador deve ser ativado como especificado nos pontos 2.3.3.1, 6.2, 7.2, 8.4 e 9.3, respetivamente.

4.6.

O sistema de aviso do operador deve ser desativado logo que as condições para a sua ativação tenham deixado de existir. O sistema de aviso do operador não deve ser automaticamente desativado sem que a causa da sua ativação tenha sido corrigida.

4.7.

O sistema de aviso pode ser temporariamente interrompido por outros sinais de aviso que transmitam mensagens de segurança importantes.

4.8.

Os procedimentos de ativação e desativação do sistema de aviso do operador são descritos em pormenor no apêndice 2 do presente anexo.

4.9.

No âmbito do pedido de homologação nos termos do presente regulamento, o fabricante deve demonstrar o funcionamento do sistema de aviso do operador, tal como especificado no apêndice 2 do presente anexo.

5.   SISTEMA DE PERSUASÃO DO OPERADOR

5.1.   A máquina deve dispor de um sistema de persuasão do operador baseado num dos seguintes princípios:

5.1.1.

Um sistema de persuasão de duas fases, começando com uma persuasão de baixa intensidade (restrição do desempenho) seguida de uma persuasão de alta intensidade (bloqueio efetivo do funcionamento da máquina);

5.1.2.

Um sistema de persuasão de alta intensidade de uma só fase (bloqueio efetivo do funcionamento da máquina) ativado nas condições previstas para um sistema de persuasão de baixa intensidade, tal como especificado nos pontos 6.3.1, 7.3.1, 8.4.1 e 9.4.1.

5.2.   Mediante aprovação prévia da entidade homologadora, o motor pode ser equipado com um meio para desligar o sistema de persuasão do operador durante uma emergência declarada por um governo nacional ou regional, os seus serviços de emergência ou as suas forças armadas.

5.3.   Sistema de persuasão de baixa intensidade

5.3.1.

O sistema de persuasão de baixa intensidade deve ser ativado após a ocorrência de qualquer uma das condições especificadas nos pontos 6.3.1, 7.3.1, 8.4.1 e 9.4.1.

5.3.2.

O sistema de persuasão de baixa intensidade deve reduzir gradualmente o binário máximo disponível do motor em, pelo menos, 25 % em toda a gama de velocidades do motor entre a velocidade a que se obtém o binário máximo e o ponto de rutura do regulador, tal como ilustrado na figura 1. A taxa de limitação do binário deve ser, no mínimo, de 1 % por minuto.

5.3.3.

Podem ser utilizadas outras medidas de persuasão se se demonstrar à entidade homologadora que têm um nível de intensidade igual ou superior.

Figura 1

Esquema de limitação do binário na persuasão de baixa intensidade

Image

5.4.   Sistema de persuasão de alta intensidade

5.4.1.

O sistema de persuasão de alta intensidade deve ser ativado após a ocorrência de qualquer uma das condições especificadas nos pontos 2.3.3.2, 6.3.2, 7.3.2, 8.4.2 e 9.4.2.

5.4.2.

O sistema de persuasão de alta intensidade deve reduzir a utilidade da máquina a um nível que seja suficientemente dispendioso para obrigar o operador a resolver quaisquer problemas relacionados com os pontos 6 a 9. São aceitáveis as seguintes estratégias:

5.4.2.1.

O binário do motor entre o binário máximo e o ponto de rutura do regulador deve ser gradualmente reduzido a partir do binário de persuasão de baixa intensidade indicado na figura 1, à razão mínima de 1 % por minuto, para 50 % do binário máximo ou menos e a velocidade do motor deve ser gradualmente reduzida para 60 % da velocidade nominal ou menos durante o mesmo intervalo de tempo em que é aplicada a limitação do binário, como ilustrado na figura 2.

Figura 2

Esquema de limitação do binário na persuasão de alta intensidade

Image

5.4.2.2.

Podem ser utilizadas outras medidas de persuasão se se demonstrar à entidade homologadora que têm um nível de intensidade igual ou superior.

5.5.   A fim de ter em conta aspetos de segurança e permitir diagnósticos de autorreparação, é permitida a utilização de uma função de neutralização das medidas de persuasão para libertar a plena potência do motor, desde que:

a)

Esteja ativa por um período não superior a 30 minutos, e

b)

Seja limitada a 3 ativações durante cada período em que o sistema de persuasão do operador estiver ativo.

5.6.   O sistema de persuasão do operador deve ser desativado logo que as condições para a sua ativação tenham deixado de existir. O sistema de persuasão do operador não deve ser automaticamente desativado sem que a causa da sua ativação tenha sido corrigida.

5.7.   Os procedimentos de ativação e desativação do sistema de persuasão do operador são descritos em pormenor no apêndice 2 do presente anexo.

5.8.   No âmbito do pedido de homologação nos termos do presente regulamento, o fabricante deve demonstrar o funcionamento do sistema de persuasão do operador, tal como especificado no apêndice 2 do presente anexo.

6.   DISPONIBILIDADE DO REAGENTE

6.1.   Indicador do nível de reagente

A máquina deve possuir um indicador que informe claramente o operador do nível de reagente no reservatório de reagente. O nível mínimo de desempenho aceitável para o indicador do reagente é que deve indicar em contínuo o nível de reagente enquanto o sistema de aviso do operador referido no ponto 4 estiver ativado. O indicador do reagente pode assumir a forma de um mostrador analógico ou digital e pode indicar o nível em proporção da capacidade total do reservatório, a quantidade de reagente restante ou a estimativa das horas de funcionamento restantes.

6.2.   Ativação do sistema de aviso do operador

6.2.1.

O sistema de aviso do operador especificado no ponto 4 deve ser ativado se o nível de reagente descer abaixo de 10 % da capacidade do respetivo reservatório ou atingir uma percentagem mais elevada ao critério do fabricante.

6.2.2.

O aviso emitido deve ser suficientemente claro, em conjugação com o indicador do nível de reagente, para que o operador compreenda que o nível de reagente está baixo. Se o sistema de aviso incluir um sistema de visor de mensagens, o indicador ótico deve mostrar uma mensagem que indique que o nível de reagente está baixo (por exemplo, «nível de ureia baixo», «nível de AdBlue baixo», ou «reagente baixo»).

6.2.3.

Inicialmente, o sistema de aviso do operador não necessita de estar constantemente ativado (por exemplo, não é necessário mostrar a mensagem ininterruptamente), mas a sua intensidade deve aumentar de modo a que se torne contínuo à medida que o nível do reagente se aproxime do ponto em que o sistema de persuasão do operador é ativado (por exemplo, a frequência a que uma lâmpada se acende e apaga). Deve culminar numa advertência ao operador de um nível de intensidade ao critério do fabricante, mas que deve ser suficientemente mais percetível no ponto em que o sistema de persuasão do operador descrito no ponto 6.3 é ativado do que aquando da ativação inicial.

6.2.4.

O aviso contínuo não deve poder ser facilmente desativado nem ignorado. Se o sistema de aviso incluir um sistema de visor de mensagens, deverá ser mostrada uma mensagem explícita (por exemplo, «abastecer de ureia», «abastecer de AdBlue» ou «abastecer de reagente»). O aviso contínuo pode ser temporariamente interrompido por outros sinais de aviso que transmitam mensagens de segurança importantes.

6.2.5.

Não deve ser possível desligar o sistema de aviso do operador enquanto o reagente não for reabastecido até um nível que não requeira a sua ativação.

6.3.   Ativação do sistema de persuasão do operador

6.3.1.

O sistema de persuasão de baixa intensidade descrito no ponto 5.3 deve ser ativado se o nível do reservatório de reagente descer abaixo de 2,5 % da sua capacidade total nominal ou atingir uma percentagem mais elevada ao critério do fabricante.

6.3.2.

O sistema de persuasão de alta intensidade descrito no ponto 5.4 deve ser ativado se o reservatório de reagente ficar vazio (isto é, quando o sistema de dosagem não consegue aspirar mais reagente do reservatório) ou a um nível inferior a 2,5 % da sua capacidade total nominal ao critério do fabricante.

6.3.3.

Exceto na medida em o ponto 5.5 o permita, não deve ser possível desligar o sistema de persuasão de baixa ou de alta intensidade enquanto o reagente não for reabastecido até um nível que não requeira a sua ativação.

7.   MONITORIZAÇÃO DA QUALIDADE DO REAGENTE

7.1.   O motor ou a máquina deve dispor de um meio de determinar a presença de um reagente incorreto a bordo da máquina.

7.1.1.

O fabricante deve especificar uma concentração mínima aceitável do reagente, CDmin, da qual resultem emissões de NOx de escape não superiores a um limiar de 0,9 g/kWh.

7.1.1.1.

O valor correto de CDmin deve ser demonstrado durante a homologação pelo processo definido no apêndice 3 do presente anexo e registado no dossiê alargado, tal como previsto no ponto 5.3 do presente regulamento.

7.1.2.

Toda e qualquer concentração de reagente inferior a CDmin deve ser detetada e considerada, para efeitos do ponto 7.1, como um reagente incorreto.

7.1.3.

Deve ser atribuído à qualidade do reagente um contador específico («contador da qualidade do reagente»). O contador da qualidade do reagente conta o número de horas de funcionamento do motor com um reagente incorreto.

7.1.3.1.

O fabricante pode optar por agrupar a anomalia da qualidade do reagente com uma ou mais das anomalias enumeradas nos pontos 8 e 9 num único contador.

7.1.4.

Os critérios e os mecanismos de ativação e de desativação do contador da qualidade do reagente são descritos em pormenor no apêndice 2 do presente anexo.

7.2.   Ativação do sistema de aviso do operador

Quando o sistema de monitorização confirmar que a qualidade do reagente é incorreta, o sistema de aviso do operador descrito no ponto 4 deve ser ativado. Se o sistema de aviso incluir um sistema de visor de mensagens, deve mostrar uma mensagem que indique o motivo para o aviso (por exemplo, «detetada ureia incorreta», «detetado AdBlue incorreto» ou «detetado reagente incorreto»).

7.3.   Ativação do sistema de persuasão do operador

7.3.1.

O sistema de persuasão de baixa intensidade descrito no ponto 5.3 deve ser ativado se a qualidade do reagente não for corrigida no prazo máximo de 10 horas de funcionamento do motor após a ativação do sistema de aviso do operador descrita no ponto 7.2.

7.3.2.

O sistema de persuasão de alta intensidade descrito no ponto 5.4 deve ser ativado se a qualidade do reagente não for corrigida no prazo máximo de 20 horas de funcionamento do motor após a ativação do sistema de aviso do operador descrita no ponto 7.2.

7.3.3.

O número de horas antes da ativação dos sistemas de persuasão do condutor deve ser reduzido em caso de ocorrência repetitiva da anomalia, segundo o mecanismo descrito no apêndice 2 do presente anexo.

8.   ATIVIDADE DE DOSAGEM DO REAGENTE

8.1.   O motor deve incluir um meio de determinação da interrupção da dosagem.

8.2.   Contador da atividade de dosagem do reagente

8.2.1.

Deve ser atribuído um contador específico à atividade de dosagem (o «contador da atividade de dosagem»). O contador deve contar o número de horas de funcionamento do motor que ocorrem com uma interrupção da atividade de dosagem de reagente. Esta ação não é necessária se essa interrupção for exigida pela UCE do motor por as condições de funcionamento da máquina serem tais que o seu desempenho em matéria de emissões não requer dosagem de reagente.

8.2.1.1.

O fabricante pode optar por agrupar a anomalia da dosagem do reagente com uma ou mais das anomalias enumeradas nos pontos 7 e 9 num único contador.

8.2.2.

Os critérios e os mecanismos de ativação e de desativação do contador da atividade de dosagem do reagente são descritos em pormenor no apêndice 2 do presente anexo.

8.3.   Ativação do sistema de aviso do operador

O sistema de aviso do operador descrito no ponto 4 deve ser ativado no caso de interrupção da dosagem que acione o contador da atividade de dosagem em conformidade com o ponto 8.2.1. Se o sistema de aviso incluir um sistema de visor de mensagens, deve mostrar uma mensagem que indique o motivo para o aviso (por exemplo, «anomalia de dosagem da ureia», «anomalia de dosagem de AdBlue» ou «anomalia de dosagem do reagente»).

8.4.   Ativação do sistema de persuasão do operador

8.4.1.

O sistema de persuasão de baixa intensidade descrito no ponto 5.3 deve ser ativado se uma interrupção da dosagem de reagente não for corrigida no prazo máximo de 10 horas de funcionamento do motor após a ativação do sistema de aviso do operador descrita no ponto 8.3.

8.4.2.

O sistema de persuasão de alta intensidade descrito no ponto 5.4 deve ser ativado se uma interrupção da dosagem de reagente não for corrigida no prazo máximo de 20 horas de funcionamento do motor após a ativação do sistema de aviso do operador descrita no ponto 8.3.

8.4.3.

O número de horas antes da ativação dos sistemas de persuasão do condutor deve ser reduzido em caso de ocorrência repetitiva da anomalia, segundo o mecanismo descrito no apêndice 2 do presente anexo.

9.   MONITORIZAÇÃO DE ANOMALIAS QUE PODEM SER IMPUTÁVEIS A INTERVENÇÃO ABUSIVA

9.1.   Para além do nível de reagente no respetivo reservatório, da qualidade do reagente e da interrupção da dosagem, devem ser monitorizadas as seguintes anomalias, pois podem ser atribuídas a intervenção abusiva:

a)

Válvula EGR bloqueada;

b)

Anomalias do sistema de diagnóstico do controlo dos NOx (NCD), como descrito no ponto 9.2.1.

9.2.   Requisitos de monitorização

9.2.1.   O sistema de diagnóstico do controlo dos NOx (NCD) deve ser monitorizado para detetar anomalias elétricas e para remoção ou desativação de qualquer sensor que impeça o diagnóstico de quaisquer outras anomalias mencionadas nos pontos 6 a 8 (monitorização de componentes).

Numa relação não exaustiva dos sensores que afetam a capacidade de diagnóstico, contam-se os que medem diretamente a concentração dos NOx, a qualidade da ureia, os sensores das condições ambientes e os utilizados para monitorizar a atividade de dosagem do reagente, o nível de reagente e o consumo de reagente.

9.2.2.   Contador da válvula EGR

9.2.2.1.

Deve ser atribuído um contador específico a uma válvula EGR bloqueada. O contador da válvula EGR conta o número de horas de funcionamento do motor durante as quais se confirma que está ativo o DTC associado a uma válvula EGR bloqueada.

9.2.2.1.1.

O fabricante pode optar por agrupar a anomalia do bloqueio da válvula EGR com uma ou mais das anomalias enumeradas nos pontos 7, 8 e 9.2.3 num único contador.

9.2.2.2.

Os critérios e os mecanismos de ativação e de desativação do contador da válvula EGR são descritos em pormenor no apêndice 2 do presente anexo.

9.2.3.   Contador(es) do sistema NCD

9.2.3.1.

Deve ser atribuído um contador específico a cada uma das anomalias de monitorização consideradas no ponto 9.1, subalínea ii). Os contadores do sistema NCD contam o número de horas de funcionamento do motor durante as quais se confirma que está ativo o DTC associado a uma anomalia do sistema NCD. É permitido o agrupamento de várias anomalias num único contador.

9.2.3.1.1.

O fabricante pode optar por agrupar a anomalia do sistema NCD com uma ou mais das anomalias enumeradas nos pontos 7, 8 e 9.2.2 num único contador.

9.2.3.2.

Os critérios e os mecanismos de ativação e de desativação do(s) contador(es) do sistema NCD são descritos em pormenor no apêndice 2 do presente anexo.

9.3.   Ativação do sistema de aviso do operador

O sistema de aviso do operador descrito no ponto 4 é ativado em caso de ocorrência de alguma das anomalias especificadas no ponto 9.1 e deve indicar que é necessária uma reparação urgente. Se o sistema de aviso incluir um sistema de visor de mensagens, deve mostrar uma mensagem que indique o motivo para o aviso (por exemplo, «válvula de dosagem do reagente desligada», ou «anomalia grave nas emissões»).

9.4.   Ativação do sistema de persuasão do operador

9.4.1.   O sistema de persuasão de baixa intensidade descrito no ponto 5.3 é ativado se uma anomalia das especificadas no ponto 9.1 não for corrigida no prazo máximo de 36 horas de funcionamento do motor após a ativação do sistema de aviso do operador descrita no ponto 9.3.

9.4.2.   O sistema de persuasão de alta intensidade descrito no ponto 5.4 é ativado se uma anomalia das especificadas no ponto 9.1 não for corrigida no prazo máximo de 100 horas de funcionamento do motor após a ativação do sistema de aviso do operador descrita no ponto 9.3.

9.4.3.   O número de horas antes da ativação dos sistemas de persuasão do condutor deve ser reduzido em caso de ocorrência repetitiva da anomalia, segundo o mecanismo descrito no apêndice 2 do presente anexo.

9.5.   Em alternativa aos requisitos do ponto 9.2, o fabricante pode utilizar um sensor de NOx localizado nos gases de escape. Neste caso,

a)

O valor de NOx não deve exceder o limiar de 0,9 g/kWh;

b)

Pode ser utilizada uma única anomalia «NOx elevados — causa desconhecida»,

c)

O ponto 9.4.1 é alterado para «no prazo de 10 horas de funcionamento do motor»;

d)

O ponto 9.4.2 é alterado para «no prazo de 20 horas de funcionamento do motor»;

Apêndice 1

Requisitos de demonstração

1.   GENERALIDADES

A conformidade com os requisitos do presente anexo deve ser demonstrada durante a homologação através da execução, tal como ilustrado no quadro 1 e especificado no presente ponto, de:

a)

Uma demonstração da ativação do sistema de aviso do condutor;

b)

Uma demonstração da ativação do sistema de persuasão de baixa intensidade, se aplicável;

c)

Uma demonstração da ativação do sistema de persuasão de alta intensidade.

Quadro 1

Ilustração do teor do processo de demonstração em conformidade com as disposições dos pontos 3 e 4.

Mecanismo

Elementos de demonstração

Ativação do sistema de aviso especificada no ponto 3 do presente apêndice

—

2 ensaios de ativação (incl. com falta de reagente)

—

Elementos de demonstração suplementares, se aplicável

Ativação da persuasão de baixa intensidade especificada no ponto 4 do presente apêndice

—

2 ensaios de ativação (incl. com falta de reagente)

—

Elementos de demonstração suplementares, se aplicável

—

1 ensaio de limitação do binário

Ativação da persuasão de alta intensidade especificada no ponto 4.6 do presente apêndice

—

2 ensaios de ativação (incl. com falta de reagente)

—

Elementos de demonstração suplementares, se aplicável

2.   FAMÍLIAS DE MOTORES E FAMÍLIAS DE MOTORES NCD

A conformidade de uma família de motores ou de uma família de motores NCD com os requisitos do presente apêndice pode ser demonstrada submetendo a ensaio um dos elementos da família em questão, desde que o fabricante demonstre à entidade homologadora que os sistemas de monitorização necessários para o cumprimento dos requisitos do presente anexo são semelhantes no seio dessa família.

2.1.   A demonstração de que os sistemas de monitorização de outros membros da família NCD são semelhantes pode consistir na apresentação às entidades homologadoras de elementos como algoritmos, análises funcionais, etc.

2.2.   O motor a ensaiar é selecionado pelo fabricante com o acordo da entidade homologadora. Pode tratar-se ou não do motor precursor da família em questão.

2.3.   No caso de motores de uma família de motores que pertençam a uma família de motores NCD que já tenha sido homologada em conformidade com o ponto 2.1 (figura 3), a conformidade dessa família de motores é considerada demonstrada, sem necessidade de mais ensaios, se o fabricante demonstrar à entidade homologadora que os sistemas de monitorização necessários para o cumprimento dos requisitos do presente anexo são semelhantes no seio da família de motores e da família de motores NCD em causa.

Figura 3

Conformidade previamente demonstrada de uma família de motores NCD

Image

3.   DEMONSTRAÇÃO DA ATIVAÇÃO DO SISTEMA DE AVISO

3.1.   A conformidade da ativação do sistema de aviso deve ser demonstrada através da realização de dois ensaios: falta de reagente e uma categoria de anomalias considerada nos pontos 7 a 9 do presente anexo.

3.2.   Seleção das anomalias a ensaiar

3.2.1.   Para demonstrar a ativação do sistema de aviso no caso de qualidade do reagente incorreta, deve ser selecionado um reagente com uma diluição do ingrediente ativo pelo menos tão elevada como a comunicada pelo fabricante em conformidade com os requisitos do ponto 7 do presente anexo

3.2.2.   Para demonstrar a ativação do sistema de aviso em caso de anomalias que podem ser imputáveis a intervenção abusiva, tal como definido no ponto 9 do presente anexo, a seleção deve ser feita em conformidade com os seguintes requisitos:

3.2.2.1.

O fabricante deve fornecer à entidade homologadora uma lista dessas anomalias potenciais.

3.2.2.2.

A anomalia a examinar no ensaio é escolhida pela entidade homologadora a partir da lista referida no ponto 3.2.2.1.

3.3.   Demonstração

3.3.1.   Para esta demonstração, deve ser efetuado um ensaio separado para cada uma das anomalias consideradas no ponto 3.1.

3.3.2.   Durante o ensaio, nenhuma outra anomalia deve estar presente para além da que é objeto de ensaio.

3.3.3.   Antes de dar início ao ensaio, todos os DTC devem ter sido apagados.

3.3.4.   A pedido do fabricante e com o acordo da entidade homologadora, as anomalias objeto de ensaio podem ser simuladas.

3.3.5.   Deteção de outras anomalias além da falta de reagente

Para outras anomalias que não a falta de reagente, uma vez a anomalia induzida ou simulada, a deteção dessa anomalia deve ser efetuada do seguinte modo:

3.3.5.1.

O sistema NCD deve reagir à introdução de uma anomalia adequadamente selecionada pela entidade homologadora em conformidade com as disposições do presente apêndice. A demonstração é considerada satisfatória se a ativação ocorrer em dois ciclos de ensaio NCD consecutivos em conformidade com o ponto 3.3.7.

Se, com o acordo da entidade homologadora, tiver sido especificado na descrição da monitorização que um dado dispositivo de monitorização precisa de mais de dois ciclos de ensaio NCD para concluir a sua monitorização, o número de ciclos de ensaio NCD pode ser aumentado para 3 ciclos de ensaio NCD.

Cada ciclo de ensaio NCD do ensaio de demonstração pode ser separado por uma paragem do motor. O tempo que medeia até ao arranque seguinte deve ter em consideração qualquer monitorização que possa ocorrer após a paragem do motor e quaisquer condições necessárias para efetuar a monitorização a partir do arranque seguinte.

3.3.5.2.

Considera-se que a demonstração da ativação do sistema de aviso está cumprida se, no termo de cada ensaio de demonstração realizado de acordo com o ponto 3.2.1, o sistema foi ativado corretamente e o DTC para a anomalia selecionada passou ao estado de «confirmado e ativo».

3.3.6.   Deteção em caso de falta de reagente

Para demonstrar a ativação do sistema de aviso em caso de falta de reagente, o sistema motor deve ser posto a funcionar durante um ou mais ciclos de ensaio NCD ao critério do fabricante.

3.3.6.1.

A demonstração deve iniciar-se com um nível de reagente no reservatório a decidir entre o fabricante e a entidade homologadora, mas que represente não menos de 10 % da capacidade nominal do reservatório.

3.3.6.2.

Considera-se que o sistema de aviso funcionou de maneira correta se estiverem reunidas, em simultâneo, as seguintes condições:

a)

O sistema de aviso foi ativado com uma disponibilidade de reagente superior ou igual a 10 % da capacidade do reservatório de reagente;

b)

O sistema de aviso «contínuo» foi ativado com uma disponibilidade de reagente superior ou igual ao valor declarado pelo fabricante, em conformidade com o disposto no ponto 6 do presente anexo.

3.3.7.   Ciclo de ensaio NCD

3.3.7.1.

O ciclo de ensaio NCD considerado no presente ponto 10 para demonstrar o correto desempenho do sistema NCD é o ciclo NRTC a quente.

3.3.7.2.

A pedido do fabricante e com o acordo da entidade homologadora, pode ser utilizado um ciclo de ensaio NCD alternativo (por exemplo, o NRSC) para um monitor específico. O pedido deve ser acompanhado de elementos (dados técnicos, simulações, resultados de ensaios, etc.) que demonstrem o seguinte:

a)

O ciclo de ensaio requerido resulta num monitor a utilizar em condições reais de condução; e

b)

O ciclo de ensaio NCD aplicável especificado no ponto 3.3.7.1 revelou ser menos adequado para a monitorização em causa.

3.4.   Considera-se cumprida a demonstração da ativação do sistema de aviso se, no termo de cada ensaio de demonstração realizado em conformidade com o ponto 3.3, o sistema de aviso tiver sido ativado corretamente.

4.   DEMONSTRAÇÃO DA ATIVAÇÃO DO SISTEMA DE PERSUASÃO

4.1.   A demonstração da ativação do sistema de persuasão é feita por meio de ensaios realizados num banco de ensaio de motores.

4.1.1.   Eventuais componentes ou subsistemas não fisicamente montados no sistema motor, tais como, mas não exclusivamente, sensores da temperatura ambiente, sensores de nível e sistemas de aviso e informação do operador, que são necessários para efetuar as demonstrações, devem ser ligados ao sistema motor para esse fim ou devem ser simulados a contento da entidade homologadora.

4.1.2.   Se o fabricante assim o entender, e com o acordo da entidade homologadora, os ensaios de demonstração podem ser realizados numa máquina ou conjunto de máquinas completos, quer montando a máquina num banco de ensaio adequado, quer fazendo-a circular numa pista de ensaio em condições controladas.

4.2.   A sequência de ensaio deve demonstrar a ativação do sistema de persuasão em caso de falta de reagente e em caso de uma das anomalias definidas nos pontos 7, 8 ou 9 do presente anexo.

4.3.   Para efeitos dessa demonstração:

a)

A entidade homologadora escolhe, para além da falta de reagente, uma das anomalias definidas nos pontos 7, 8 ou 9 do presente anexo que já tenha sido previamente utilizada na demonstração da ativação do sistema de aviso;

b)

O fabricante pode, com o acordo da entidade homologadora, ser autorizado a acelerar o ensaio mediante simulação de um certo número de horas de funcionamento;

c)

A consecução da limitação do binário requerida para a persuasão de baixa intensidade pode ser demonstrada ao mesmo tempo que o processo geral de homologação do desempenho geral do motor realizado nos termos do presente regulamento. Neste caso, não é exigida uma medição separada do binário durante a demonstração do sistema de persuasão;

d)

A persuasão de alta intensidade deve ser demonstrada em conformidade com os requisitos do ponto 4.6 do presente apêndice.

4.4.   O fabricante pode, além disso, demonstrar o funcionamento do sistema de persuasão nas condições de anomalia definidas nos pontos 7, 8 ou 9 do presente anexo que não tenham sido escolhidas para ser usadas nos ensaios de demonstração descritos nos pontos 4.1 a 4.3.

Essas demonstrações adicionais podem ser feitas apresentando à entidade homologadora um relatório técnico, de que constem elementos como algoritmos, análises funcionais e resultados de ensaios anteriores.

4.4.1.   Essas demonstrações adicionais devem, em particular, demonstrar, a contento da entidade homologadora, a integração do mecanismo correto de limitação do binário na UCE do motor.

4.5.   Ensaio de demonstração do sistema de persuasão de baixa intensidade

4.5.1.   Esta demonstração começa assim que o sistema de aviso ou, se aplicável, o sistema de aviso «contínuo» adequado é ativado em consequência da deteção de uma anomalia selecionada pela entidade homologadora.

4.5.2.   Quando o sistema está a ser verificado em relação à sua reação em caso de falta de reagente no reservatório, o sistema motor deve funcionar até a disponibilidade de reagente atingir o valor de 2,5 % da capacidade nominal máxima do reservatório ou o valor declarado pelo fabricante, em conformidade com o ponto 6.3.1 do presente anexo, a que o sistema de persuasão de baixa intensidade deve atuar.

4.5.2.1.

Com o acordo da entidade homologadora, o fabricante pode simular os resultados do funcionamento contínuo extraindo o reagente do reservatório, quer com o motor em funcionamento, quer com o motor parado.

4.5.3.   Quando o sistema é verificado em relação à sua reação em caso de outra anomalia que não a falta de reagente no reservatório, o sistema motor deve ser posto a funcionar durante o número de horas pertinente indicado no quadro 3 do presente apêndice ou, ao critério do fabricante, até o contador que lhe corresponde ter atingido o valor a que o sistema de persuasão de baixa intensidade é ativado.

4.5.4.   Considera-se cumprida a demonstração da ativação do sistema de persuasão de baixa intensidade se, no termo de cada ensaio de demonstração realizado em conformidade com os pontos 4.5.2 e 4.5.3, o fabricante tiver demonstrado à entidade homologadora que a UCE do motor ativou o mecanismo limitador do binário.

4.6.   Ensaio de demonstração do sistema de persuasão de alta intensidade

4.6.1.   Esta demonstração tem como ponto de partida uma situação em que o sistema de persuasão de baixa intensidade foi previamente ativado e pode ser realizada na sequência dos ensaios efetuados para demonstração do sistema de persuasão de baixa intensidade.

4.6.2.   Quando o sistema é verificado em relação à sua reação em caso de falta de reagente no reservatório, o sistema motor deve ser posto a funcionar até o reservatório ficar vazio ou até ter atingido um nível inferior a 2,5 % da sua capacidade nominal máxima, declarado pelo fabricante como o nível a que o sistema de persuasão de alta intensidade deve ser ativado.

4.6.2.1.

Com o acordo da entidade homologadora, o fabricante pode simular os resultados do funcionamento contínuo extraindo o reagente do reservatório, quer com o motor em funcionamento, quer com o motor parado.

4.6.3.   Quando o sistema é verificado em relação à sua reação em caso de outra anomalia que não a falta de reagente no reservatório, o sistema motor deve ser posto a funcionar durante o número de horas pertinente indicado no quadro 3 do presente apêndice ou, ao critério do fabricante, até o contador que lhe corresponde ter atingido o valor a que o sistema de persuasão de alta intensidade é ativado.

4.6.4.   Considera-se cumprida a demonstração do sistema de persuasão de alta intensidade se, no termo de cada ensaio de demonstração realizado em conformidade com os pontos 4.6.2 e 4.6.3, o fabricante tiver demonstrado à entidade homologadora que o mecanismo de persuasão de alta intensidade considerado no presente anexo foi ativado.

4.7.   Em alternativa, se o fabricante assim o entender, e com o acordo da entidade homologadora, a demonstração dos mecanismos de persuasão pode ser realizada numa máquina completa em conformidade com os requisitos do ponto 5.4, quer montando a máquina num banco de ensaio adequado, quer fazendo-a circular numa pista de ensaio em condições controladas.

4.7.1.   A máquina é posta a funcionar até o contador correspondente à anomalia selecionada atingir o número pertinente de horas de funcionamento indicado no quadro 3 do presente apêndice ou, consoante o caso, até o reservatório de reagente ficar vazio ou ter descido para um nível inferior a 2,5 % da sua capacidade nominal máxima, declarado pelo fabricante como nível a que o sistema de persuasão de alta intensidade deve ser ativado.

Apêndice 2

Descrição dos mecanismos de ativação e de desativação dos sistemas de aviso e de persuasão do operador

1.   A FIM DE COMPLETAR OS REQUISITOS ESPECIFICADOS NO PRESENTE ANEXO RELATIVOS AOS MECANISMOS DE ATIVAÇÃO E DE DESATIVAÇÃO DOS SISTEMAS DE AVISO E DE PERSUASÃO DO CONDUTOR, O PRESENTE APÊNDICE 2 ESPECIFICA OS REQUISITOS TÉCNICOS PARA A APLICAÇÃO DESSES MECANISMOS DE ATIVAÇÃO E DE DESATIVAÇÃO.

2.   MECANISMOS DE ATIVAÇÃO E DE DESATIVAÇÃO DO SISTEMA DE AVISO

2.1.   O sistema de aviso do operador é ativado quando o código de diagnóstico de anomalia (DTC) associado a uma NCM que justifique a sua ativação tiver o estatuto definido no quadro 2 do presente apêndice.

Quadro 2

Ativação do sistema de aviso do operador

Tipo de anomalia

Estado do DTC para a ativação do sistema de aviso

má qualidade do reagente

confirmado e ativo

interrupção da dosagem

confirmado e ativo

válvula EGR bloqueada

confirmado e ativo

anomalia do sistema de monitorização

confirmado e ativo

limiar dos NOx, se aplicável

confirmado e ativo

2.2.   O sistema de aviso do operador deve ser desativado quando o sistema de diagnóstico concluir que a anomalia correspondente a esse aviso já não está presente ou quando a informação, incluindo os DTC relativos às anomalias, que justifica a sua ativação tiver sido apagada por meio de um analisador.

2.2.1   Requisitos para o apagamento das «informações do controlo dos NOx»

2.2.1.1.   Apagamento/reinicialização das «informações do controlo dos NOx» com um analisador

A pedido do analisador, os dados seguintes podem ser apagados ou reinicializados a partir do valor registado na memória do computador e especificado no presente apêndice (ver quadro 3).

Quadro 3

Apagamento/reinicialização das «informações do controlo dos NOx» com um analisador

Informações do controlo dos NOx

Apagáveis

Reinicializáveis

todos os DTC

X

 

o valor do contador com o número mais elevado de horas de funcionamento do motor

 

X

o número de horas de funcionamento do motor indicado pelo(s) contador(es) NCD

 

X

2.2.1.2.   As informações do controlo dos NOx não devem poder ser apagadas em razão da desconexão da(s) bateria(s) da máquina.

2.2.1.3.   O apagamento das «informações do controlo dos NOx» só deve ser possível com o motor na condição «desligado».

2.2.1.4.   Quando as «informações do controlo dos NOx» que incluam DTC são apagadas, nenhuma leitura de um contador associada a estas anomalias e que esteja especificada no presente anexo pode ser apagada, devendo, antes, ser reinicializada com o valor especificado no ponto correspondente do presente anexo.

3.   MECANISMO DE ATIVAÇÃO E DE DESATIVAÇÃO DO SISTEMA DE PERSUASÃO DO OPERADOR

3.1.

O sistema de persuasão do operador é ativado quando o sistema de aviso estiver ativo e o contador correspondente ao tipo de NCM que justifica a sua ativação tiver atingido o valor especificado no quadro 4 do presente apêndice.

3.2.

O sistema de persuasão do operador deve ser desativado quando o sistema deixar de detetar uma anomalia que justifique a sua ativação, ou se a informação que inclui os DTC relativos às anomalias que justificam a sua ativação tiver sido apagada com um analisador ou uma ferramenta de manutenção.

3.3.

Os sistemas de aviso e de persuasão do operador devem ser imediatamente ativados ou desativados, conforme o caso, em conformidade com o disposto no ponto 6 do presente anexo após avaliação da quantidade de reagente no respetivo reservatório. Nesse caso, os mecanismos de ativação ou desativação não devem depender do estado de nenhum DTC associado.

4.   MECANISMO DE CONTAGEM

4.1.   Generalidades

4.1.1.

Para cumprir os requisitos do presente anexo, o sistema deve incluir, pelo menos, 4 contadores para registar o número de horas durante as quais o motor esteve em funcionamento depois de o sistema ter detetado uma das seguintes anomalias:

a)

Uma qualidade de reagente incorreta;

b)

Uma interrupção da atividade de dosagem do reagente;

c)

Uma válvula EGR bloqueada;

d)

Uma anomalia do sistema NCD em conformidade com o ponto 9.1, alínea b), do presente anexo.

4.1.1.1.

Se o fabricante assim o entender, pode utilizar um ou mais contadores para agrupar as anomalias indicadas no ponto 4.1.1.

4.1.2.

Cada contador deve contar até ao valor máximo previsto num contador de 2 bytes e resolução de 1 hora e guardar esse valor, a menos que estejam preenchidas as condições necessárias para que o contador seja reposto a zero.

4.1.3.

Um fabricante pode utilizar um único contador ou múltiplos contadores para o sistema NCD. Um contador único pode acumular o número de horas de 2 ou mais anomalias diferentes e pertinentes para esse tipo de contador sem que nenhuma delas tenha atingido o tempo indicado pelo contador único.

4.1.3.1.

Se o fabricante decidir usar contadores múltiplos para o sistema NCD, o sistema dever ser capaz de atribuir um contador específico do sistema de monitorização a cada anomalia pertinente, em conformidade com o presente anexo, para esse tipo de contador.

4.2.   Princípio dos mecanismos de contagem

4.2.1.

Cada contador deve funcionar do seguinte modo:

4.2.1.1.

Se começar do zero, o contador deve começar a contar assim que for detetada uma anomalia pertinente para esse contador e o código de diagnóstico de anomalia (DTC) correspondente estiver no estado definido no quadro 2.

4.2.1.2.

Em caso de anomalias repetidas, é aplicável uma das seguintes disposições, ao critério do fabricante.

a)

Se ocorrer um único evento de monitorização e a anomalia que originalmente ativou o contador deixar de ser detetada ou se a anomalia tiver sido apagada com um analisador ou uma ferramenta de manutenção, o contador deve parar e guardar o valor atual. Se o contador parar de contar com o sistema de persuasão de alta intensidade ativo, o contador deve ser mantido fixo no valor definido no quadro 4 do presente apêndice ou num valor superior ou igual ao valor do contador para a persuasão de alta intensidade menos 30 minutos.

b)

O contador deve ser mantido fixo no valor definido no quadro 4 do presente apêndice ou num valor superior ou igual ao valor do contador para a persuasão de alta intensidade menos 30 minutos.

4.2.1.3.

No caso de um contador único para o sistema de monitorização, esse contador deve continuar a contar se uma NCM pertinente para esse contador tiver sido detetada e o código de diagnóstico de anomalia (DTC) correspondente estiver no estado «confirmado e ativo». Deve parar e guardar o valor especificado no ponto 4.2.1.2 se não for detetada qualquer anomalia que justifique a ativação do contador ou se todas as anomalias pertinentes para esse contador tiverem sido apagadas com um analisador ou uma ferramenta de manutenção.

Quadro 4

Contadores e persuasão

 

Estado do DTC para a primeira ativação do contador

Valor do contador para persuasão de baixa intensidade

Valor do contador para persuasão de alta intensidade

Valor fixo guardado pelo contador

Contador da qualidade do reagente

confirmado e ativo

≤ 10 horas

≤ 20 horas

≥ 90 % do valor do contador para persuasão de alta intensidade

Contador da dosagem

confirmado e ativo

≤ 10 horas

≤ 20 horas

≥ 90 % do valor do contador para persuasão de alta intensidade

Contador da válvula EGR

confirmado e ativo

≤ 36 horas

≤ 100 horas

≥ 95 % do valor do contador para persuasão de alta intensidade

Contador do sistema de monitorização

confirmado e ativo

≤ 36 horas

≤ 100 horas

≥ 95 % do valor do contador para persuasão de alta intensidade

Limiar dos NOx, se aplicável

confirmado e ativo

≤ 10 horas

≤ 20 horas

≥ 90 % do valor do contador para persuasão de alta intensidade

4.2.1.4.

Uma vez fixo, o contador é reposto a zero logo que os monitores pertinentes para esse contador tenham funcionado, pelo menos, uma vez durante o tempo necessário para cumprir o respetivo ciclo de monitorização sem terem detetado qualquer anomalia e sem que qualquer anomalia pertinente para esse contador tenha sido detetada durante 40 horas de funcionamento do motor desde que o contador foi parado pela última vez (ver figura 4).

4.2.1.5.

O contador deve continuar a contagem desde o ponto em que tinha sido parado no caso de ser detetada uma anomalia pertinente para esse contador durante um período em que o contador estiver fixo (figura 4).

5.   ILUSTRAÇÃO DOS MECANISMOS DE ATIVAÇÃO E DESATIVAÇÃO E DE CONTAGEM

5.1.   O presente ponto ilustra os mecanismos de ativação e desativação e de contagem para determinados casos típicos. Os valores e as descrições que constam dos pontos 5.2, 5.3 e 5.4 são dados apenas para fins de ilustração no presente anexo, pelo que não devem ser considerados como exemplos quer dos requisitos do presente regulamento, quer de afirmações definitivas relativas aos processos envolvidos. A contagem de horas nas figuras 6 e 7 refere-se aos valores máximos de persuasão de alta intensidade do quadro 4. Por uma questão de simplificação, por exemplo, o facto de também o sistema de aviso estar ativo quando o sistema de persuasão está ativo não foi mencionado na ilustração dada.

Figura 4

Reativação e reposição a zero de um contador após um período em que o valor por ele indicado foi mantido fixo

Image

5.2.   A figura 5 ilustra o funcionamento dos mecanismos de ativação e de desativação ao monitorizar a disponibilidade do reagente em cinco casos:

Caso de utilização 1: o operador continua a operar a máquina, apesar do aviso, até o funcionamento da máquina ser bloqueado.

Caso de reabastecimento 1 (reabastecimento «adequado»): o operador reabastece o reservatório de reagente por forma a deixá-lo acima do limiar dos 10 %. O aviso e a persuasão são desativados.

Casos de reabastecimento 2 e 3 (reabastecimento «inadequado»): O sistema de aviso é ativado. O nível do aviso depende da quantidade de reagente disponível.

Caso de reabastecimento 4 (reabastecimento «muito inadequado»): O sistema de persuasão de baixa intensidade é ativado imediatamente.

Figura 5

Disponibilidade do reagente

Image

5.3.   A figura 6 ilustra três casos de qualidade incorreta do reagente:

Caso de utilização 1: o operador continua a operar a máquina, apesar do aviso, até o funcionamento da máquina ser bloqueado.

Caso de reparação 1 (reparação «má» ou «desonesta»): após bloqueio do funcionamento da máquina, o operador muda a qualidade do reagente, mas, pouco depois, muda de novo para um reagente de má qualidade. O sistema de persuasão é imediatamente reativado e o funcionamento da máquina é bloqueado após duas horas de funcionamento do motor.

Caso de reparação 2 («boa» reparação): após o bloqueio do funcionamento da máquina, o operador retifica a qualidade do reagente. Porém, algum tempo depois, reabastece de novo com reagente de má qualidade. Os processos de aviso, de persuasão e de contagem recomeçam a partir de zero.

Figura 6

Abastecimento com reagente de má qualidade

Image

5.4.   A figura 7 ilustra três casos de anomalia do sistema de dosagem de ureia. Esta figura ilustra igualmente o processo que se aplica no caso da monitorização das anomalias descritas no ponto 9 do presente anexo.

Caso de utilização 1: o operador continua a operar a máquina, apesar do aviso, até o funcionamento da máquina ser bloqueado.

Caso de reparação 1 («boa» reparação): após o bloqueio do funcionamento da máquina, o operador repara o sistema de dosagem. Porém, algum tempo depois, o sistema de dosagem falha de novo. Os processos de aviso, de persuasão e de contagem recomeçam a partir de zero.

Caso de reparação 2 («má» reparação): durante o período de persuasão de baixa intensidade (limitação do binário), o operador repara o sistema de dosagem. Porém, algum tempo depois, o sistema de dosagem falha de novo. O sistema de persuasão de baixa intensidade é imediatamente reativado e o contador recomeça a partir do valor que tinha no momento da reparação.

Figura 7

Anomalia do sistema de dosagem de reagente

Image

Apêndice 3

Demonstração da concentração mínima aceitável do reagente (CDmin)

1.

O fabricante deve demonstrar o valor correto de CDmin durante a homologação realizando a parte a quente do ciclo NRTC recorrendo a um reagente com a concentração CDmin.

2.

O ensaio deve seguir-se ao(s) ciclo(s) NCD adequado(s) ou ao ciclo de pré-condicionamento definido pelo fabricante, permitindo a um sistema de controlo de emissões dos NOx em circuito fechado proceder à adaptação à qualidade do reagente com a concentração CDmin.

3.

As emissões de poluentes resultantes deste ensaio devem ser mais baixas do que o limiar para os NOx especificado no ponto 7.1.1 do presente anexo.

ANEXO 10

DETERMINAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2

Apêndice 1

Determinação das emissões de CO2 dos motores das gamas de potência até à gama P

1.   INTRODUÇÃO

1.1.   O presente apêndice estabelece as disposições e os métodos de ensaio para comunicar as emissões de CO2 para todas as gamas de potências até à gama P. Se o fabricante, com base na opção indicada no ponto 5.2 do presente regulamento, optar por utilizar o procedimento do anexo 4B, é aplicável o apêndice 2 do presente anexo.

2.   REQUISITOS GERAIS

2.1.   As emissões de CO2 devem ser determinadas durante o ciclo de ensaio aplicável especificado no ponto 1.1 do anexo 4A, em conformidade com o ponto 3 (NRSC) ou o ponto 4 (NRTC com arranque a quente), respetivamente, do anexo 4A do presente regulamento. No caso das gamas de potência L a P, as emissões de CO2 são determinadas durante o ciclo de ensaio NRTC com arranque a quente.

2.2.   Os resultados dos ensaios devem ser comunicados como valores específicos médios do ciclo ao freio e expressos em g/kWh.

2.3.   Se, por opção do fabricante, o ciclo NRSC for executado como um ciclo com rampas de transição, são aplicáveis as referências ao ciclo NRTC incluídas no presente apêndice ou os requisitos do apêndice 2 do presente do anexo.

3.   DETERMINAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2

3.1.   Medição em gases brutos

O presente ponto é aplicável se o CO2 for medido nos gases de escape brutos.

3.1.1.   Medição

O CO2 nos gases de escape brutos emitidos pelo motor sujeito a ensaio mede-se com um analisador não dispersivo de infravermelhos (NDIR), em conformidade com o ponto 1.4.3.2 (NRSC) ou o ponto 2.3.3.2 (NRTC), respetivamente, do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento.

O sistema de medição deve cumprir os requisitos de linearidade do ponto 1.5 do apêndice 2 do anexo 4A do presente regulamento.

Um sistema aquecido deve cumprir os requisitos do ponto 1.4.1 (NRSC) ou o ponto 2.3.1 (NRTC), respetivamente, do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento.

3.1.2.   Avaliação dos dados

Os dados pertinentes devem ser registados e armazenados em conformidade com o ponto 3.7.4 (NRSC) ou o ponto 4.5.7.2 (NRTC), respetivamente, do anexo 4A do presente regulamento.

3.1.3.   Cálculo das emissões médias do ciclo

Se a medição for feita em base seca, aplica-se a correção base seca/base húmida, em conformidade com o ponto 1.3.2 (NRSC) ou o ponto 2.1.2.2 (NRTC), respetivamente, do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento.

Para o NRSC, calcula-se a massa do CO2 (g/h) para cada modo em conformidade com o ponto 1.3.4 do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento. Os caudais dos gases de escape determinam-se em conformidade com os pontos 1.2.1 a 1.2.5 do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento.

Para o NRTC, calcula-se a massa do CO2 (g/ensaio) em conformidade com o ponto 2.1.2.1 do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento. O caudal dos gases de escape determina-se em conformidade com o ponto 2.2.3 do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento.

3.2.   Medição em gases diluídos

O presente ponto é aplicável se o CO2 for medido nos gases de escape diluídos.

3.2.1.   Medição

O CO2 nos gases de escape diluídos emitidos pelo motor sujeito a ensaio mede-se com um analisador não dispersivo de infravermelhos (NDIR), em conformidade com o ponto 1.4.3.2 (NRSC) ou o ponto 2.3.3.2 (NRTC), respetivamente, do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento. A diluição dos gases de escape é feita com ar ambiente filtrado, ar de síntese ou azoto. A capacidade de escoamento do sistema de caudal total deve ser suficiente para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras.

O sistema de medição deve cumprir os requisitos de linearidade do ponto 1.5 do apêndice 2 do anexo 4A do presente regulamento.

Um sistema aquecido deve cumprir os requisitos do ponto 1.4.1 (NRSC) ou o ponto 2.3.1 (NRTC), respetivamente, do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento.

3.2.2.   Avaliação dos dados

Os dados pertinentes devem ser registados e armazenados em conformidade com o ponto 3.7.4 (NRSC) ou o ponto 4.5.7.2 (NRTC), respetivamente, do anexo 4A do presente regulamento.

3.2.3.   Cálculo das emissões médias do ciclo

Se a medição for feita em base seca, aplica-se a correção base seca/base húmida, em conformidade com o ponto 1.3.2 (NRSC) ou o ponto 2.1.2.2 (NRTC), respetivamente, do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento.

Para o NRSC, calcula-se a massa do CO2 (g/h) separadamente para cada modo em conformidade com o ponto 1.3.4 do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento. Os caudais dos gases de escape diluídos determina-se em conformidade com o ponto 1.2.6 do apêndice 1 do anexo 4A do presente regulamento.

Para o NRTC, calcula-se a massa do CO2 (g/ensaio) em conformidade com o ponto 2.2.3 do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento. O caudal de gases de escape diluídos determina-se em conformidade com o ponto 2.2.1 do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento.

Aplica-se uma correção de fundo em conformidade com o ponto 2.2.3.1.1 do apêndice 3 do anexo 4A do presente regulamento.

3.3.   Cálculo das emissões específicas ao freio

3.3.1.   NRSC

As emissões específicas ao freio e CO2 (g/kWh) calculam-se do seguinte modo:

Formula

em que

Formula

e

 

CO2 mass,I é a massa do CO2 do modo (g/h)

 

Pm,i é a potência medida do modo (kW)

 

PAE,i é a potência dos dispositivos auxiliares do modo (kW)

 

WF,i é o fator de ponderação do modo

3.3.2.   NRTC

O trabalho do ciclo necessário para o cálculo das emissões de CO2 específicas ao freio deve ser determinado em conformidade com o ponto 4.6.2 do anexo 4 do presente regulamento.

As emissões específicas ao freio e CO2 (g/kWh) calculam-se do seguinte modo:

Formula

em que

 

mCO2, hot são as emissões mássicas de CO2 do ensaio NRTC com arranque a quente (g)

 

Wact, hot é o trabalho efetivo do ciclo NRTC com arranque a quente (kWh)

Apêndice 2

Determinação Das Emissões De CO2 dos motores das gamas de potência Q e R

1.   INTRODUÇÃO

São aplicáveis as disposições e os métodos de ensaio definidos no presente apêndice para comunicar as emissões de CO2 relativas às gamas de potência Q a R. Se o fabricante, com base na opção indicada no ponto 5.2 do presente regulamento, optar por utilizar o procedimento do anexo 4B do presente regulamento, são aplicáveis as disposições e os métodos de ensaio para comunicar as emissões de CO2 estabelecidos no presente apêndice 2.

2.   REQUISITOS GERAIS

2.1.   As emissões de CO2 são determinadas durante o ciclo de ensaio NRTC com arranque a quente em conformidade com o ponto 7.8.3 do anexo 4B.

2.2.   Os resultados dos ensaios devem ser comunicados como valores específicos médios do ciclo ao freio e expressos em g/kWh.

3.   DETERMINAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2

3.1.   Medição em gases brutos

O presente ponto é aplicável se o CO2 for medido nos gases de escape brutos.

3.1.1.   Medição

Deve utilizar-se um analisador não dispersivo de infravermelhos (NDIR) para medir o CO2 dos gases de escape brutos emitidos pelo motor em ensaio, em conformidade com o ponto 9.4.6 do anexo 4B do presente regulamento.

O sistema de medição deve cumprir os requisitos de linearidade do ponto 8.1.4 do anexo 4B do presente regulamento.

O sistema de medição deve cumprir os requisitos do ponto 8.1.9 do anexo 4B do presente regulamento.

3.1.2.   Avaliação dos dados

Registam-se e armazenam-se os dados pertinentes em conformidade com o ponto 7.8.3.2 do anexo 4B do presente regulamento.

3.1.3.   Cálculo das emissões médias do ciclo

Se forem medidas em base seca, aplica-se a correção base seca/base húmida, em conformidade com o ponto A.8.2.2 do apêndice 8 ou o ponto A.7.3.2 do apêndice 7 do anexo 4B do presente regulamento, aos valores da concentração instantânea antes de se fazerem outros cálculos.

Calcula-se a massa de CO2 (g/ensaio) multiplicando as concentrações instantâneas temporalmente alinhadas do caudal de CO2 pelo caudal dos gases de escape com integração ao longo do ciclo de ensaio em conformidade com as disposições de uma das alíneas seguintes:

a)

Ponto A.8.2.1.2 e ponto A.8.2.5 do apêndice 8 do anexo 4B, utilizando os valores de u do CO2 do quadro A.8.1 ou calculando os valores de u em conformidade com o ponto A.8.2.4.2 do apêndice 8 do anexo 4B do presente regulamento;

b)

Ponto A.7.3.1 e ponto A.7.3.3 do apêndice 7 do anexo 4B do presente regulamento.

3.2.   Medição em gases diluídos

O presente ponto é aplicável se o CO2 for medido nos gases de escape diluídos.

3.2.1.   Medição

Deve utilizar-se um analisador não dispersivo de infravermelhos (NDIR) para medir o CO2 dos gases de escape diluídos emitidos pelo motor em ensaio, em conformidade com o ponto 9.4.6 do anexo 4B do presente regulamento. A diluição dos gases de escape é feita com ar ambiente filtrado, ar de síntese ou azoto. A capacidade de escoamento do sistema de caudal total deve ser suficiente para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras.

O sistema de medição deve cumprir os requisitos de linearidade do ponto 8.1.4 do anexo 4B do presente regulamento.

O sistema de medição deve cumprir os requisitos do ponto 8.1.9 do anexo 4B do presente regulamento.

3.2.2.   Avaliação dos dados

Registam-se e armazenam-se os dados pertinentes em conformidade com o ponto 7.8.3.2 do anexo 4B do presente regulamento.

3.2.3.   Cálculo das emissões médias do ciclo

Se forem medidas em base seca, aplica-se a correção base seca/base húmida, em conformidade com o ponto A.8.3.2 do apêndice 8 ou o ponto A.7.4.2 do apêndice 7 do anexo 4B do presente regulamento, aos valores da concentração instantânea antes de se fazerem outros cálculos.

Calcula-se a massa de CO2 (g/ensaio) multiplicando as concentrações de CO2 pelos caudais dos gases de escape diluídos em conformidade com as disposições de uma das alíneas seguintes:

a)

Ponto A.8.3.1 e ponto A.8.3.4 do apêndice 8 do anexo 4B do presente regulamento, utilizando os valores de u do CO2 do quadro A.8.2 ou calculando os valores de u em conformidade com o ponto A.8.3.3 do apêndice 8 do anexo 4B;

b)

Ponto A.7.4.1 e ponto A.7.4.3 do apêndice 7 do anexo 4B do presente regulamento.

Aplica-se uma correção de fundo em conformidade com o ponto A.8.3.2.4 do apêndice 8 ou o ponto A.7.4.1 do apêndice 8 do anexo 4B do presente regulamento.

3.3.   Cálculo das emissões específicas ao freio

O trabalho do ciclo necessário para o cálculo das emissões de CO2 específicas ao freio deve ser determinado em conformidade com o ponto 7.8.3.4 do anexo 4B do presente regulamento.

As emissões específicas ao freio eCO2 (g/kWh) calculam-se do seguinte modo:

Formula

em que

 

mCO2, hot são as emissões mássicas de CO2 do ensaio NRTC com arranque a quente (g)

 

Wact, hot é o trabalho efetivo do ciclo NRTC com arranque a quente (kWh).