II
(Akty přijaté na základě Smlouvy o ES a Smlouvy o Euratomu, jejichž uveřejnění není povinné)
AKTY PŘIJATÉ ORGÁNY ZŘÍZENÝMI MEZINÁRODNÍMI DOHODAMI
Pouze původní texty EHK/OSN mají podle mezinárodního veřejného práva právní účinek. Je nutné ověřit si status a datum vstupu tohoto předpisu v platnost v nejnovější verzi dokumentu EHK/OSN o statusu TRANS/WP.29/343/, který je k dispozici na internetové adrese:
http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29fdocstts.html.
Předpis č. 49 Evropské hospodářské komise Organizace spojených národů (EHK/OSN) – Emise vznětových motorů a zážehových motorů (poháněných zemním plynem a zkapalněným ropným
plynem)
Jednotná ustanovení o opatřeních proti emisím plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic ze vznětových motorů vozidel a emisím plynných znečišťujících látek ze zážehových motorů vozidel
poháněných zemním plynem nebo zkapalněným ropným plynem (Revize 4)
Zahrnuje veškerá platná znění včetně:
série změn 05 – datum vstupu v platnost:
OBSAH
KAPITOLA 1. Působnost 2. Definice
3. Žádost o schválení 4. Schválení
5. Požadavky a zkoušky 6. Montáž do vozidla 7. Rodina motorů 8. Shodnost výroby
9. Shodnost vozidel/motorů v provozu 10. Postihy za neshodnost výroby
11. Změna schváleného typu a rozšíření schválení 12. Ukončení výroby
13. Přechodná ustanovení
14. Názvy a adresy technických zkušeben odpovědných za schvalovací zkoušky a správních orgánů Dodatek 1 – Postup zkoušek kontroly shodnosti výroby, pokud je směrodatná odchylka vyhovující
Dodatek 2 – Postup zkoušek kontroly shodnosti výroby, pokud je směrodatná odchylka nevyhovující nebo není k dispozici
Dodatek 3 – Postup zkoušek kontroly shodnosti výroby na žádost výrobce Dodatek 4 – Určení rovnocennosti systémů
PŘÍLOHY Příloha 1 – Informační dokument
Dodatek 1 – Základní vlastnosti (základního) motoru a informace o provedení zkoušek Dodatek 2 – Základní vlastnosti rodiny motorů
Dodatek 3 – Základní vlastnosti typu motoru v rodině Dodatek 4 – Vlastnosti částí vozidla majících vztah k motoru Dodatek 5 – Informace o systémech OBD
Příloha 2A – Zpráva týkající se udělení schválení, jeho rozšíření, odmítnutí nebo odebrání nebo o ukončení výroby typu vznětového motoru nebo typu motoru poháněného zemním plynem nebo typu zážehového motoru poháněného zkapalněným ropným plynem, jako samostatného technického celku z hlediska emisí znečišťujících látek dle předpisu č. 49
Dodatek 1 – Informace o systémech OBD
Příloha 2B – Zpráva o udělení schválení, jeho rozšíření, odmítnutí nebo odebrání nebo o ukončení výroby typu vozidla z hlediska emisí plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic dle předpisu č. 49
Příloha 3 – Uspořádání značek schválení Příloha 4A – Postup zkoušky
Dodatek 1 – Zkušební cykly ESC a ELR Dodatek 2 – Zkušební cyklus ETC
Dodatek 3 – Plán průběhu zkoušky ETC s motorem na dynamometru Dodatek 4 – Postup měření a odběru vzorků
Dodatek 5 – Postup kalibrace Dodatek 6 – Kontrola průtoku uhlíku
Dodatek 7 – Analytické systémy a systémy pro odběr vzorků
Příloha 4B – Zkušební postup pro vznětové motory a zážehové motory poháněné zemním plynem nebo zkapalněným ropným plynem zohledňující celosvětový harmonizovaný postup osvědčení pro motory velkého výkonu a těžká užitková vozidla (WHDC, celosvětový technický předpis GTR č. 4)
Dodatek 1 – Plán průběhu zkoušky WHTC s motorem na dynamometru Dodatek 2 – Referenční palivo pro vznětové motory
Dodatek 3 – Měřicí zařízení
Dodatek 4 – Určení rovnocennosti systémů Dodatek 5 – Kontrola průtoku uhlíku Dodatek 6 – Příklad postupu výpočtu
Příloha 5 – Technické vlastnosti referenčního paliva předepsaného pro schvalovací zkoušky a k ověřování shodnosti výroby
Příloha 6 – Příklad postupu výpočtu
Příloha 7 – Postupy provádění zkoušek životnosti systémů regulace emisí Příloha 8 – Shodnost vozidel/motorů v provozu
Příloha 9A – Palubní diagnostické systémy (OBD)
Dodatek 1 – Schvalovací zkoušky palubních diagnostických systémů (OBD)
Příloha 9B – Technické požadavky na palubní diagnostické systémy (OBD) pro vznětové motory silničních vozidel (WWH-OBD, GTR č. 5)
Dodatek 1 – Schválení montáže systémů OBD
Dodatek 2 – Chybné funkce – ilustrace statusu DTC – ilustrace indikace MI a schémata aktivace počitadel Dodatek 3 – Požadavky na monitorování
Dodatek 4 – Zpráva o splnění technických požadavků Dodatek 5 – Informace „freeze-frame“ a datového toku Dodatek 6 – Dokumenty o referenčních normách Dodatek 7 – Dokumentace s informacemi o OBD
1. PŮSOBNOST
1.1. Tento předpis se vztahuje na vozidla kategorie M a N
1a jejich motory, jak je uvedeno v tabulce A, z hlediska zkoušek stanovených pro tyto motory v tabulce B. Předpis se také vztahuje na montáž těchto motorů do vozidel.
Tabulka A Účinnost
Kategorie
vozidla1 Maximální hmotnost
Zážehové motory Vznětové motory
Benzin NG (a) LPG (b) Motorová nafta Ethanol
M1 ≤ 3,5 t — — — — —
≤ 3,5 t — R49 R49 R49 R49
M2 — — R49 R49 R49 nebo R83 (c) (d) R49
M3 — — R49 R49 R49 R49
N1 — — R49 nebo
R83 (d) R49 nebo
R83 (d) R49 nebo R83 (d) R49
N2 — — R49 R49 R49 nebo R83 (c) (d) R49
N3 — — R49 R49 R49 R49
(a) zemní plyn.
(b) zkapalněný ropný plyn.
(c) Předpis č. 83 se vztahuje pouze na vozidla s referenční hmotností 2 840 kg a vyšší a rozšiřuje tak schválení udělené vozidlu kategorie M1nebo N1.
(d) „R49 nebo R83“ znamená, že výrobci mohou v souladu s tímto předpisem nebo v souladu s předpisem č. 83 získat schválení typu, viz odstavec 1.2.
Tabulka B Požadavky
Zážehové motory Vznětové motory
Benzin NG LPG Motorová nafta Ethanol
Plynné znečišťující látky — Ano Ano Ano Ano
Částice — Ano (a) Ano (a) Ano Ano
Dodatek 1 Zkušební cykly ESC a ELR
1. SEŘÍZENÍ MOTORU A DYNAMOMETRU
1.1 Určení otáček motoru A, B a C
Otáčky motoru A, B a C udá výrobce podle těchto ustanovení:
Horní otáčky nhi se určí výpočtem 70 % deklarovaného maximálního netto výkonu P(n), jak je stanoveno v odstavci 8.2 přílohy 1. Nejvyšší otáčky, při kterých má motor tuto hodnotu výkonu na křivce výkonu, jsou otáčky nhi.
Dolní otáčky nlo se určí výpočtem 50 % deklarovaného maximálního netto výkonu P(n), jak je stanoveno v odstavci 8.2 přílohy 1. Nejnižší otáčky, při kterých má motor tuto hodnotu výkonu na křivce výkonu, jsou otáčky nlo.
Otáčky motoru A, B a C se vypočtou takto:
Otáčky A = nlo+ 25 % (nhi− nlo) Otáčky B = nlo+ 50 % (nhi− nlo) Otáčky C = nlo+ 75 % (nhi− nlo)
Otáčky motoru A, B a C lze ověřit jedním z následujících postupů:
a) V průběhu schvalování výkonu motoru podle předpisu č. 85 se měří v doplňkových zkušebních bodech, aby se přesně určily hodnoty nhia nlo. Maximální výkon, nhi a nlo se určí z křivky výkonu a otáčky motoru A, B a C se vypočtou podle výše uvedených ustanovení.
b) Zmapují se vlastnosti motoru podél křivky plného zatížení z nejvyšších otáček bez zatížení do volnoběžných otáček, přičemž se použije nejméně 5 měřicích bodů v intervalech 1 000 min-1a měřicích bodů v rozmezí
± 50 min-1otáček deklarovaného maximálního výkonu. Maximální výkon, nhia nlose určí z této mapovací křivky vlastností a otáčky motoru A, B a C se vypočtou podle výše uvedených ustanovení.
Jestliže změřené otáčky motoru A, B a C jsou v rozmezí ± 3 % otáček motoru deklarovaných výrobcem, použijí se pro zkoušku emisí deklarované otáčky motoru. Jestliže kterékoliv otáčky motoru překračují tuto mezní odchylku použijí se pro zkoušku emisí změřené otáčky motoru.
1.2. Určení nastavení dynamometru
Křivka točivého momentu při plném zatížení se určí experimentálně, aby se mohly vypočítat hodnoty točivého momentu pro vymezené zkušební režimy za netto podmínek, které jsou uvedeny v odstavci 8.2 přílohy 1.
Popřípadě se může vzít v úvahu příkon zařízení poháněných motorem. Nastavení dynamometru pro každý zkušební režim se vypočte podle vzorce:
s = Pn × (L/100), jestliže se zkouší za netto podmínek
s = Pn × (L/100) + (P(a) − P(b)), jestliže se nezkouší za netto podmínek
kde:
s = nastavení dynamometru, kW
P(n) = netto výkon motoru podle odstavce 8.2 přílohy 1, kW L = procento zatížení podle odstavce 2.7.1, %
P(a) = příkon pomocných zařízení, která se namontují podle odstavce 6.1 přílohy 1 P(b) = příkon pomocných zařízení, která se odmontují podle odstavce 6.2 přílohy 1
2. PROVEDENÍ ZKOUŠKY ESC
Na žádost výrobce se může provést před měřicím cyklem orientační zkouška ke stabilizování motoru a výfukového systému.
2.1. Příprava odběrných filtrů
Nejméně jednu hodinu před zkouškou se vloží každý filtr do částečně uzavřené Petriho misky, která je chráněna před znečištěním prachem, a umístí se do vážicí komory ke stabilizaci. Na konci stabilizace se každý filtr zváží a zaznamená se vlastní hmotnost filtru. Filtr se pak uloží do uzavřené Petriho misky nebo do utěsněného nosiče filtru do doby, kdy bude použit při zkoušce. Filtr se musí použít do osmi hodin po vyjmutí z vážicí komory.
Zaznamená se vlastní hmotnost filtru.
2.2. Montáž měřicího zařízení
Požadovaným způsobem se namontují přístroje a odběrné sondy. Použije-li se k ředění výfukových plynů systém s ředěním plného toku, připojí se výfuková trubka k systému.
2.3. Startování ředicího systému a motoru
Ředicí systém a motor se nastartují a nechají se zahřát až do doby, kdy se všechny teploty a tlaky při maximálním výkonu stabilizují podle doporučení výrobce a osvědčené technické praxe.
2.4. Startování odběrného systému částic
Systém odběru vzorků částic se nastartuje a nechá se běžet s obtokem. Hladina pozadí částic v ředicím vzduchu se může určit vedením ředicího vzduchu přes filtry částic. Jestliže se použije filtrovaný ředicí vzduch, může se vykonat jedno měření před zkouškou nebo po ní. Jestliže ředicí vzduch není filtrován, mohou se vykonat měření na začátku a na konci cyklu a pak se z nich určí průměrné hodnoty.
2.5. Nastavení ředicího poměru
Ředicí vzduch se musí nastavit tak, aby teplota zředěných výfukových plynů měřená bezprostředně před filtrem v žádném režimu nepřesáhla 325 K (52oC). Ředicí poměr (q) nesmí být menší než 4.
U systémů, které používají CO2 nebo NOxk regulaci ředicího poměru, se musí měřit obsah CO2 nebo NOx
v ředicím vzduchu na začátku a na konci každé zkoušky. Výsledky měření koncentrace CO2nebo NOxv ředicím vzduchu před zkouškou a po ní se smějí lišit nejvíce o 100 ppm u prvního plynu a o 5 ppm u druhého plynu.
2.6. Kontrola analyzátorů
Analyzátory emisí se vynulují a kalibrují. Jestliže se použijí odběrné vaky, musí se vyprázdnit.
2.7. Zkušební cyklus
2.7.1. Se zkoušeným motorem se provede následující třináctirežimový cyklus na dynamometru
Číslo režimu Otáčky motoru Procento zatížení Váhový faktor Trvání režimu
1 volnoběžné — 0,15 4 minuty
2 A 100 0,08 2 minuty
3 B 50 0,10 2 minuty
4 B 75 0,10 2 minuty
5 A 50 0,05 2 minuty
Číslo režimu Otáčky motoru Procento zatížení Váhový faktor Trvání režimu
6 A 75 0,05 2 minuty
7 A 25 0,05 2 minuty
8 B 100 0,09 2 minuty
9 B 25 0,10 2 minuty
10 C 100 0,08 2 minuty
11 C 25 0,05 2 minuty
12 C 75 0,05 2 minuty
13 C 50 0,05 2 minuty
2.7.2. Postup zkoušky
Zahájí se postup zkoušky. Zkouška musí být provedena v pořadí čísel režimů, jak je stanoveno v odstavci 2.7.1.
Motor musí pracovat v každém režimu po předepsanou dobu, přičemž otáčky a zatížení se mění v prvních 20 sekundách. Uvedené otáčky se musí udržovat v rozmezí ± 50 min-1a uvedený točivý moment se musí udržovat v rozmezí ± 2 % maximálního točivého momentu při zkušebních otáčkách.
Na žádost výrobce se může postup zkoušky opakovat v počtu dostatečném k zachycení většího množství částic na filtru. Výrobce musí předložit podrobný popis postupů vyhodnocování údajů a výpočtů. Plynné emise se určují jen při prvním cyklu.
2.7.3. Odezva analyzátoru
Výstup analyzátorů se zaznamenává zapisovačem nebo odpovídajícím systémem záznamu dat v průběhu zkušebního cyklu, kdy výfukové plyny prochází analyzátory.
2.7.4. Odběr vzorku částic
Během celého postupu zkoušky se použije jeden filtr. Váhové faktory pro jednotlivé režimy vymezené v postupu zkušebního cyklu se musí posuzovat tak, že se v každém jednotlivém režimu cyklu odebere vzorek úměrný hmotnostnímu průtoku výfukových plynů. Toho lze dosáhnout tím, že se seřídí průtok vzorku, doba odběru a/nebo ředicí poměr tak, aby se splnilo kritérium efektivních váhových faktorů podle odstavce 6.6.
Doba odběru za jeden režim musí být nejméně 4 sekundy při váhovém faktoru 0,01. Odběr se musí provést v každém režimu co nejpozději. Odběr vzorku částic musí skončit nejdříve 5 sekund před koncem každého režimu.
2.7.5. Stav motoru
Během každého režimu se zaznamenávají otáčky a zatížení motoru, teplota a podtlak nasávaného vzduchu, teplota a protitlak ve výfuku, průtok paliva a průtok nasávaného vzduchu nebo výfukových plynů, teplota přeplňovacího vzduchu, teplota paliva a vlhkost, přičemž po dobu odběru částic, avšak v každém případě během poslední minuty každého režimu, musí být splněny požadavky na otáčky a zatížení (viz odstavec 2.7.2).
Musí se zaznamenávat všechna doplňková data potřebná k výpočtu (viz odstavce 4 a 5).
2.7.6. Ověření emisí NOxv kontrolní oblasti
Ověření emisí NOxv kontrolní oblasti musí proběhnout bezprostředně po ukončení režimu 13.
Před začátkem měření se motor stabilizuje v režimu 13 po dobu 3 minut. Měření se provedou v různých zkušebních bodech z oblasti kontroly, které vybere technická zkušebna (1). Každé měření trvá dvě minuty.
(1) Zkušební body musí být vybrány za použití schválených statistických postupů náhodného výběru.
Postup měření je totožný s měřením NOxpři třináctirežimovém cyklu a provede se podle odstavců 2.7.3, 2.7.5 a 4.1 tohoto dodatku a podle odstavce 3 dodatku 4.
Výpočet se provede podle odstavce 4.
2.7.7. Nové ověření analyzátorů
Po zkoušce emisí se k opakovanému ověření analyzátorů použije nulovací plyn rozpětí a shodný kalibrační plyn.
Zkouška se pokládá za platnou, jestliže rozdíl mezi výsledky před zkouškou a po zkoušce je menší než 2 % hodnoty kalibračního plynu rozpětí.
3. PROVEDENÍ ZKOUŠKY ELR
3.1. Montáž měřicího zařízení
Opacimetr a popřípadě odběrné sondy se musí namontovat za tlumičem výfuku nebo za každým zařízením k následnému zpracování výfukových plynů, pokud je namontováno, podle obecných postupů montáže uvedených výrobcem přístroje. Kromě toho se musí splnit požadavky odstavce 10 normy ISO 11614.
Před provedením každé kontroly nuly a koncového údaje stupnice se opacimetr zahřeje a stabilizuje podle doporučení výrobce přístroje. Jestliže je opacimetr vybaven systémem proplachování vzduchem k zabránění znečišťování optiky přístroje, musí se tento systém také aktivovat a seřídit podle doporučení výrobce.
3.2. Ověření opacimetru
Ověření nuly a koncového údaje stupnice se provede v režimu čtení údajů opacimetru, protože stupnice opacity má dva přesně definované body kalibrace, a to opacitu 0 % a opacitu 100 %. Když se přístroj znovu nastaví na režim čtení údajů pro zkoušku, koeficient absorpce světla se správně vypočte na základě změřené opacity a hodnoty LA udané výrobcem opacimetru.
Aniž by byl světelný paprsek opacimetru něčím blokován, nastaví se údaj opacity na 0,0 % ± 1,0 %. Dráha světla směrem ke snímači se zcela zablokuje a nastaví se údaj opacity na 100,0 % ± 1,0 %.
3.3. Zkušební cyklus
3.3.1. Stabilizování motoru
Motor a systém se zahřejí odběrem maximálního výkonu tak, aby se stabilizovaly parametry motoru podle doporučení výrobce. Fáze stabilizace také zabrání tomu, aby bylo vlastní měření ovlivněno úsadami ve výfukovém systému pocházejícími z předchozí zkoušky.
Když je motor stabilizován, zahájí se do 20 ± 2 s po fázi stabilizování zkušební cyklus. Na žádost výrobce je možné provést orientační zkoušku pro doplňkovou stabilizaci před měřicím cyklem.
3.3.2. Postup zkoušky
Zkouška se skládá ze sledu tří stupňů zatížení při každé ze tří hodnot otáček motoru A (cyklus 1), B (cyklus 2) a C (cyklus 3) určených podle odstavce 1.1 dodatku 1 přílohy 4A, po nichž následuje cyklus 4 při otáčkách, které jsou v kontrolní oblasti, a se zatížením mezi 10 % a 100 % vybraným technickou zkušebnou (1). Při zkoušce motoru na dynamometru se musí dodržet postup znázorněný na obrázku 3.
Obrázek 3
Postup zkoušky ELR
a) Motor musí běžet při otáčkách A a zatížení 10 % po dobu 20 ± 2 s. Uvedené otáčky se musí dodržovat v rozmezí ± 20 min-1 a uvedený točivý moment v rozmezí ± 2 % maximálního točivého momentu při otáčkách zkoušky.
b) Na konci předcházejícího úseku se ovládací páka otáček uvede rychle do zcela otevřené polohy a tam se udržuje po dobu 10 ± 1 s. Dynamometr musí působit zatížením potřebným k tomu, aby otáčky motoru kolísaly nejvýše o ± 150 min-1během prvních 3 s a nejvýše o ± 20 min-1v průběhu zbývajících částí úseku.
c) Sled popsaný v a) a b) se opakuje dvakrát.
d) Po ukončení třetího stupně zatížení se v průběhu 20 ± 2 s motor seřídí na otáčky B a na zatížení 10 %.
e) Sled a) až c) se provede s motorem běžícím při otáčkách B.
f) Po ukončení třetího stupně zatížení se v průběhu 20 ± 2 s motor seřídí na otáčky C a na zatížení 10 %.
g) Sled a) až c) se provede s motorem běžícím při otáčkách C.
h) Po ukončení třetího stupně zatížení se v průběhu 20 ± 2 s motor seřídí na zvolené otáčky a na jakékoli zatížení překračující 10 %.
i) Sled a) až c) se provede s motorem běžícím při zvolených otáčkách.
3.4. Potvrzení správnosti cyklu
Relativní směrodatné odchylky středních hodnot kouře při každé stanovené hodnotě otáček zkoušky (SVA, SVB
a SVCvypočtených podle odstavce 6.3.3 tohoto dodatku ze tří za sebou následujících stupňů zatížení při každé hodnotě otáček zkoušky) musí být nižší než 15 % průměrné hodnoty nebo nižší než 10 % mezní hodnoty uvedené v tabulce 1 v odstavci 5.2, podle toho, která je větší. Jestliže je rozdíl větší, musí se sled opakovat tak dlouho, až hodnoty tří za sebou následujících stupňů zatížení splní kritéria potvrzení správnosti.
3.5. Nové ověření opacimetru
Hodnota posunu nuly opacimetru po zkoušce nesmí překročit ± 5,0 % mezní hodnoty uvedené v tabulce 1 v odstavci 5.2.
4. VÝPOČET PRŮTOKU VÝFUKOVÝCH PLYNŮ
4.1. Určení hmotnostního průtoku surových výfukových plynů
K provedení výpočtu emisí v surových výfukových plynech je nutno znát průtok výfukových plynů. Hmotnostní průtok výfukových plynů se určí podle odstavce 4.1.1 nebo 4.1.2. Přesnost určení průtoku výfukových plynů musí být ± 2,5 % udávaných hodnot nebo ± 1,5 % maximální hodnoty motoru podle toho, která hodnota je vyšší. Je možno použít rovnocenné postupy (např. postupy popsané v odstavci 4.2 dodatku 2 této přílohy).
4.1.1. Postup přímého měření
Přímé měření průtoku výfukových plynů je možno provádět systémy, jako jsou:
a) přístroje k měření rozdílu tlaků, např. průtoková clona,
b) ultrazvukový průtokoměr,
c) vířivý průtokoměr.
Je třeba učinit taková opatření, aby se zabránilo chybám měření, které mají vliv na chyby hodnot emisí. K těmto opatřením patří opatrná montáž přístroje do výfukového zařízení motoru podle doporučení výrobce přístroje a v souladu s osvědčenou technickou praxí. Montáží přístroje nesmí být dotčen zejména výkon motoru a emise.
4.1.2. Postup měření vzduchu a paliva
Ten spočívá v měření průtoku vzduchu a průtoku paliva. Používají se průtokoměry vzduchu a paliva, které splňují požadavek na přesnost podle odstavce 4.1. Výpočet průtoku výfukových plynů se provede takto:
qmew= qmaw+ qmf
4.2. Určení hmotnostního průtoku zředěných výfukových plynů
K provedení výpočtu emisí ve zředěných výfukových plynech při použití systému s ředěním plného toku je nutné znát průtok zředěných výfukových plynů. Průtok zředěných výfukových plynů qmedwse měří za každý režim při použití PDP-CVS, CFV-CVS nebo SSV-CVS podle obecného vzorce uvedeného v odstavci 4.1 dodatku 2 této přílohy.
Přesnost musí být nejméně ± 2 % udávaných hodnot a určí se podle ustanovení odstavce 2.4 dodatku 5 této přílohy.
5. VÝPOČET PLYNNÝCH EMISÍ
5.1. Vyhodnocení údajů
K vyhodnocení plynných emisí se pro každý režim určí průměrná hodnota ze záznamu údajů posledních 30 sekund režimu a průměrná koncentrace HC, CO a NOxv průběhu každého režimu se určí ze středních hodnot záznamů údajů a odpovídajících kalibračních údajů. Může se použít jiný způsob záznamu, jestliže zajistí rovnocenný sběr dat.
Při ověřování NOxv kontrolní oblasti platí výše uvedené požadavky jen pro NOx.
Průtok výfukových plynů qmew, nebo pokud se volí průtok zředěných výfukových plynů qmdew, se určí podle odstavce 2.3 dodatku 4 této přílohy.
5.2. Korekce suchého/vlhkého stavu
Jestliže se již neměří na vlhkém základě, převede se změřená koncentrace na vlhký základ podle těchto vzorců.
Konverze se provede pro každý jednotlivý režim.
cvlhká= kW× csuchá
Pro surové výfukové plyny:
kW, r= 1 −
1,2442 Haþ111,19 wALFqmf qmad 773,4 þ 1,2442 Haþqmf
qmadkf1000 0
B B
@
1 C C A1,008
nebo
kW, r= 1 −
1,2442 Haþ111,19 wALFqmf qmad 773,4 þ 1,2442 Haþqmf
qmadkf1000 0
B B
@
1 C C A
=
1 −prpb
nebo
kw, a= 1
1 þ α 0,005 cðCO2þcCOÞ− kw1
1,008
kde
kf = 0,055594 × wALF+ 0,0080021 × wDEL+ 0,0070046 × wEPS
a
kwl= 1,608 Ha
1000 þ 1,608 Hð aÞ
kde:
Ha = vlhkost nasávaného vzduchu, g vody v 1 kg vzduchu v suchém stavu wALF = obsah vodíku v palivu, % hmot.
qmf, i = okamžitý hmotnostní průtok paliva, kg/s
qmad, I = okamžitý hmotnostní průtok nasávaného vzduchu v suchém stavu, kg/s pr = tlak vodních par po chladicí lázni, kPa
pb = celkový atmosférický tlak, kPa wDEL = obsah dusíku v palivu, % hmot.
wEPS = obsah kyslíku v palivu, % hmot.
α = molární poměr vodíku paliva cCO2 = koncentrace CO2v suchém stavu, % cCO= = koncentrace CO v suchém stavu, %
Pro zředěné výfukové plyny:
Kwe1= 1 −α% cwCO2
200
− KW1
nebo
KWe2= ð1 − Kw1Þ 1 þα% cdCO2
200 0
B
@
1 C A
Pro ředicí vzduch:
KWd= 1 − KW1
KW1=
1,608 Hd 1 −1 D
þHa 1 D
1000 þ 1,608 Hd 1 −1 D
þHa 1 D
Pro nasávaný vzduch:
KWa= 1 − KW2
KW2= 1,608 Ha 1000 þ 1,608 Hð aÞ
kde:
Ha = vlhkost nasávaného vzduchu, g vody v 1 kg vzduchu v suchém stavu Hd = vlhkost ředicího vzduchu, g vody v 1 kg vzduchu v suchém stavu
a je možno ji odvodit z měření relativní vlhkosti, měření rosného bodu, měření tlaku par nebo měření suchým/
vlhkým teploměrem za použití obecně uznávaných vzorců.
5.3. Korekce NOxna vlhkost a teplotu
Protože emise NOxjsou závislé na vlastnostech okolního vzduchu, musí se u koncentrace NOxprovádět korekce podle okolní teploty a vlhkosti pomocí faktorů následujícího vzorce. Faktory jsou platné v rozsahu 0 až 25 g/kg vzduchu v suchém stavu.
a) pro vznětové motory:
kh, D= 1
1 − 0,0182 Hð a− 10,71Þ þ0,0045 Tð a− 298Þ
kde:
Ta = teplota nasávaného vzduchu, K
Ha= vlhkost nasávaného vzduchu, g vody na 1 kg vzduchu v suchém stavu
kde:
Haje možno odvodit z měření relativní vlhkosti, měření rosného bodu, měření tlaku par nebo měření suchým/vlhkým teploměrem za použití obecně uznávaných vzorců.
b) pro zážehové motory
kh.G= 0,6272 + 44,030 × 10-3× Ha–0,862 × 10-3× Ha2
kde:
Haje možno odvodit z měření relativní vlhkosti, měření rosného bodu, měření tlaku par nebo měření suchým/vlhkým teploměrem za použití obecně uznávaných vzorců.
5.4. Výpočet hmotnostních průtoků emisí
Hmotnostní průtoky emisí (g/h) pro každý režim se vypočtou následujícím způsobem. Pro výpočet NOxse použije korekční faktor vlhkosti kh, Dnebo kh, G, určený podle odstavce 5.3.
Jestliže se již neměří na vlhkém základě, převede se změřená koncentrace na vlhký základ podle odstavce 5.2.
Hodnoty pro ugas jsou uvedeny v tabulce 6 pro vybrané složky na základě ideálních vlastností plynů a paliv relevantních pro tento předpis.
a) pro surové výfukové plyny
mgas= ugas× cgas× qmew
kde:
ugas = poměr mezi hustotou složky výfukových plynů a hustotou výfukových plynů cgas = koncentrace dané složky v surových výfukových plynech, ppm
qmew = hmotnostní průtok výfukových plynů, kg/h
b) pro zředěné výfukové plyny
mgas= ugas× cgas,c× qmdew
kde:
ugas = poměr mezi hustotou složky výfukových plynů a hustotou vzduchu
cgas, c = koncentrace dané složky ve zředěných výfukových plynech korigovaná pozadím, ppm qmdew = hmotnostní průtok zředěných výfukových plynů, kg/h
kde:
cgas, c= c − cd 1 −1 D
Ředicí faktor D se vypočte podle odstavce 5.4.1 dodatku 2 této přílohy.
5.5. Výpočet specifických emisí
Emise (g/kWh) se vypočtou pro všechny jednotlivé složky takto:
GASx=
i
Σ
= ni= 1ðmGASiWFiÞ
i= n
Σ
i= 1 P nð ÞiWFi
!
kde:
mgas = je hmotnost konkrétního plynu
Pn = je netto výkon motoru určený podle odstavce 8.2 přílohy 1.
Při výše uvedeném výpočtu se použily váhové faktory podle odstavce 2.7.1.
Tabulka 6
Hodnoty ugasv surových a zředěných výfukových plynech pro různé složky výfukových plynů
Palivo NOx CO THC/
NMHC CO2 CH4 Hustota
Moto- rovánafta
Surový výfuk. plyn 0,001587 0,000966 0,000479 0,001518 0,000553 1,2943 Zředěný výfuk. plyn 0,001588 0,000967 0,000480 0,001519 0,000553 1,293
Palivo NOx CO THC/
NMHC CO2 CH4 Hustota
Ethanol Surový výfuk. plyn 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,000561 1,2757 Zředěný výfuk. plyn 0,001588 0,000967 0,000795 0,001519 0,000553 1,293 CNG Surový výfuk. plyn 0,001622 0,000987 0,000523 0,001552 0,000565 1,2661
Zředěný výfuk. plyn 0,001588 0,000967 0,000584 0,001519 0,000553 1,293 Propan Surový výfuk. plyn 0,001603 0,000976 0,000511 0,001533 0,000559 1,2805
Zředěný výfuk. plyn 0,001588 0,000967 0,000507 0,001519 0,000553 1,293 Butan Surový výfuk. plyn 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,000558 1,2832
Zředěný výfuk. plyn 0,001588 0,000967 0,000501 0,001519 0,000553 1,293
Poznámky: — hodnoty „u“ surových výfukových plynů na základě ideálních vlastností plynu při λ = 2, vzduch v suchém stavu, 273 K, 101,3 kPa
— hodnoty „u“ zředěných výfukových plynů na základě ideálních vlastností plynu a hustoty vzduchu
— hodnoty „u“ CNG s přesností v rozmezí 0,2 % pro složení: C = 66 až 76 %; H = 22 až 25 %; N = 0 až 12 %
— hodnota „u“ CNG pro HC odpovídá CH2,93(pro THC použijte hodnotu u pro CH4).
5.6. Výpočet hodnot kontrolní oblasti
Pro tři kontrolní body vybrané podle odstavce 2.7.6 se emise NOXzměří a vypočtou podle odstavce 5.6.1 a také určí interpolací z režimů zkušebního cyklu, které jsou nejblíže k příslušnému kontrolnímu bodu podle odstavce 5.6.2. Měřené hodnoty se pak porovnají s interpolovanými hodnotami podle odstavce 5.6.3.
5.6.1. Výpočet specifických emisí
Emise NOxpro každý z kontrolních bodů Z se vypočtou takto:
mNOx, Z= 0,001587 × cNOx, Z× kh, D× qmew
NOxz=mNOx,Z
P nð Þz
5.6.2. Určení hodnoty emisí ze zkušebního cyklu
Emise NOx pro každý z kontrolních bodů se interpoluje ze čtyř nejbližších režimů zkušebního cyklu, které obklopují vybraný kontrolní bod Z, jak je znázorněno na obrázku 4. Pro tyto režimy (R, S, T, U) platí následující definice:
otáčky (R) = otáčky (T) = nRT
otáčky (S) = otáčky (U) = nSU
procento zatížení R = procento zatížení S procento zatížení T = procento zatížení U
Emise NOxvybraného kontrolního bodu Z se vypočte takto:
Ez=ERSþðETU− ERSÞ ðMZ− MRSÞ MTU− MRS
a:
ETU=ETþðETU− ETÞ ðnZ− nRTÞ nSU− nRT
ERS=ERþðES− ERÞ ðnZ− nRTÞ nSU− nRT
MTU=MTþðMU− MTÞ ðnZ− nRTÞ nSU− nRT
MRS=MRþðMS− MRÞ ðnZ− nRTÞ nSU− nRT
kde:
ER, ES, ET, EU = specifická emise NOxobklopujících režimů vypočtená podle odstavce 5.6.1 MR, MS, MT, MU = točivý moment motoru obklopujících režimů
Obrázek 4
Interpolace kontrolního bodu NOx
5.6.3. Porovnání hodnot emisí NOx
Změřené specifické emise NOxkontrolního bodu Z (NOx, Z) se porovnají s interpolovanou hodnotou (EZ) takto:
NOxdiff= 100 NOxz− Ez
Ez
6. VÝPOČET EMISÍ ČÁSTIC 6.1. Vyhodnocení údajů
K vyhodnocení částic se zaznamená celková hmotnost (msep) vzorku zachyceného filtry pro každý režim.
Filtr se vloží zpět do vážicí komory a stabilizuje se po dobu nejméně jedné hodiny, avšak nejvýše po dobu 80 hodin, a pak se zváží. Zaznamená se brutto hmotnost filtrů a odečte se jejich vlastní hmotnost (viz odstavec 2.1), výsledkem je hmotnost vzorku částic mf.
Jestliže se musí použít korekce pozadím, musí se zaznamenat hmotnost ředicího vzduchu (md), který prošel filtry, a hmotnost částic (mf, d). Jestliže se vykonalo více než jedno měření, musí se pro každé jednotlivé měření vypočítat poměr mf, d/mda určit průměrná hodnota.
6.2. Systém s ředěním části toku
Konečné výsledky zkoušky emisí částic, které se uvedou ve zkušebním protokolu, se určí následujícími kroky.
Protože typy řízení ředicího poměru mohou být různé, používají se k určení qmedfrůzné postupy výpočtu. Všechny výpočty musí vycházet z průměrných hodnot jednotlivých režimů v průběhu doby odběru vzorku.
6.2.1. Izokinetické systémy
qmedf= qmew× rd
rd=qmdwþ!qmewra qmewra
kde raodpovídá poměru ploch příčných řezů izokinetickou sondou a výfukovým potrubím:
ra=Ap
AT
6.2.2. Systémy s měřením koncentrace CO2nebo NOx
qmedf= qmew× rd
rd=cwE− cwA
cwD− cwA
kde:
cwE = koncentrace sledovacího plynu ve vlhkém stavu v neředěném výfukovém plynu cwD= koncentrace sledovacího plynu ve vlhkém stavu ve zředěných výfukových plynech cwA= koncentrace sledovacího plynu ve vlhkém stavu v ředicím vzduchu
Koncentrace měřené pro suchý stav se převádějí na vlhký stav podle odstavce 5.2. tohoto dodatku.
6.2.3. Systémy s měřením CO2a postup bilance uhlíku (2)
qmedf= 206,5 qmf cðCO2ÞD− cðCO2ÞA
kde:
c(CO2)D = koncentrace CO2ve zředěných výfukových plynech c(CO2)A = koncentrace CO2v ředicím vzduchu
(koncentrace v % objemu ve vlhkém stavu)
Tato rovnice je založena na předpokladu bilance uhlíku (atomy uhlíku dodané motoru jsou emitovány jako CO2) a je odvozena těmito kroky:
qmedf= qmew× rd
a
rd= 206,5 qmf qmewcðCO2ÞD− cðCO2ÞA
(2) Hodnota platí jen pro referenční palivo uvedené v příloze 5.
6.2.4. Systémy s měřením průtoku
qmedf= qmew× rd
rd= qmdew qmdew− qmdw
6.3. Systém s ředěním plného toku
Všechny výpočty musí vycházet z průměrných hodnot jednotlivých režimů v průběhu doby odběru vzorku. Průtok zředěných výfukových plynů qmdewse určí podle odstavce 4.1 dodatku 2 této přílohy. Celková hmotnost msep
vzorku se vypočte podle odstavce 6.2.1 dodatku 2 této přílohy.
6.4. Výpočet hmotnostního průtoku částic
Hmotnostní průtok částic se vypočte takto. Použije-li se systém s ředěním plného toku, qmedf určený podle odstavce 6.2 se nahradí qmdewpodle odstavce 6.3.
PTmass=mf msep
qmedf 1000
qmedf =i
Σ
= ni= 1qmedfiWfi
msep=i
Σ
= ni= 1msepi
i = 1, … n
Hmotnostní průtok částic může být korigován pozadím takto:
PTmass= mf
msep− mf,d
md
i= n
Σ
i= 1 1 −1 Di
Wfi
" )
qmedf 1000 (
kde D se vypočte podle odstavce 5.4.1 dodatku 2 této přílohy.
6.5. Výpočet specifických emisí Emise částic se vypočtou takto:
PT= PTmass i
Σ
= n i= 1PiWfi6.6. Efektivní váhový faktor
Efektivní váhový faktor Wfeipro každý režim se vypočte takto:
Wfei=msepiqmedf msepqmedfi
Hodnota efektivních váhových faktorů se smí lišit od hodnoty váhových faktorů uvedených v odstavci 2.7.1 tohoto dodatku nejvýše o ± 0,003 (± 0,005 pro režim volnoběhu).
4. URČENÍ ČÁSTIC
Pro určení částic je nutno použít ředicí systém. Ředit je možné systémem s ředěním části toku nebo systémem s dvojitým ředěním plného toku. Průtok ředicím systémem musí být dostatečně velký, aby se zcela vyloučila kondenzace vody v ředicím i odběrném systému. Teplota zředěných výfukových plynů musí být bezprostředně před nosiči filtrů nižší než 325 K (52oC). Vysušení ředicího vzduchu před vstupem do ředicího systému je přípustné a je zvláště užitečné, jestliže má ředicí vzduch vysokou vlhkost. Ředicí vzduch musí mít v bezprostřední blízkosti vstupu do ředicího tunelu teplotu vyšší než 288 K (15oC).
Systém s ředěním části toku musí být konstruován tak, aby odděloval úměrný vzorek surových výfukových plynů od proudu výfukových plynů z motoru, tedy reagoval na odchylky průtoku proudu výfukových plynů, a přiváděl k tomuto vzorku ředicí vzduch, aby bylo na zkušebním filtru dosaženo teploty nižší než 325 K (52oC). Proto je nutné, aby byl ředicí poměr nebo poměr odběru vzorků rdilnebo rsurčen v mezích přesnosti podle odstavce 3.2.1 dodatku 5 této přílohy. Je možné použít různých postupů dělení, přičemž druh použitého dělení významným způsobem určuje, jaké odběrné zařízení a postupy musí být použity (odstavec 2.2 dodatku 7).
Odběrná sonda částic musí být namontována v bezprostřední blízkosti odběrné sondy plynných emisí, avšak dostatečně daleko, aby nedošlo k vzájemnému rušení. Proto se na odběr vzorků částic vztahují rovněž ustanovení o montáži v odstavci 3.4.1. Odběrné potrubí musí splňovat požadavky v odstavci 2 dodatku 7.
U víceválcového motoru s rozvětveným sběrným výfukovým potrubím musí být vstup sondy umístěn dostatečně daleko po toku plynů, aby se zajistilo, že odebíraný vzorek je reprezentativní pro průměrnou hodnotu emisí výfuku ze všech válců. U víceválcových motorů s oddělenými větvemi sběrného potrubí, jako při uspořádání motoru do tvaru V, se doporučuje kombinovat sběrné potrubí proti směru toku plynů od sběrné sondy. Není-li to vhodné, je možno odebrat vzorek z větve s nejvyššími emisemi částic. Mohou se použít jiné postupy, které prokázaly korelaci s výše uvedenými postupy. Pro výpočet emisí z výfuku se musí použít celkový hmotnostní průtok výfukových plynů.
K určení hmotnosti částic jsou nutné: systém pro odběr vzorků částic, odběrné filtry částic, mikrogramové váhy a vážicí komora s řízenou teplotou a vlhkostí.
K odběru vzorků částic se musí použít postup jediného filtru, který pracuje s jedním filtrem (viz odstavec 4.1.3 tohoto dodatku) v průběhu celého zkušebního cyklu. U zkoušky ESC se musí věnovat velká pozornost dobám odběru vzorků a průtokům v průběhu fáze zkoušky, ve které se odebírají vzorky.
4.1 Odběrné filtry částic
Vzorek zředěných výfukových plynů se musí odebrat pomocí filtru, který splňuje požadavky odstavců 4.1.1 a 4.1.2 během celého postupu zkoušky.
4.1.1. Požadavky na filtry
Požadují se filtry ze skleněných vláken potažených fluorovanými uhlovodíky. Všechny druhy filtrů musí mít účinnost zachycování 0,3 μm DOP (dioktylftalátů) nejméně 99 % při rychlosti proudění plynu na filtr mezi 35 a 100 cm/s.
4.1.2. Velikost filtrů
Doporučují se filtry částic o průměru 47 mm nebo 70 mm. Filtry větších průměrů jsou přípustné (odstavec 4.1.4), ale menší průměry filtrů povoleny nejsou.
4.1.3. Rychlost proudění plynu na filtr
Musí se dosáhnout takové rychlosti, aby plyn proudil na filtr a filtrem rychlostí od 35 do 100 cm/s. Pokles tlaku mezi začátkem a koncem zkoušky nesmí překročit 25 kPa.
4.1.4. Zatížení filtrů
Požadované minimální zatížení filtrů pro nejobvyklejší velikosti filtrů je uvedeno v tabulce 10. U filtrů větší velikosti musí být zatížení filtru na jeho činné části nejméně 0,065 mg/1 000 mm2.
Tabulka 10
Minimální zatížení filtrů
Průměr filtru (mm) Minimální zatížení (mg)
47 0,11
70 0,25
90 0,41
110 0,62
Pokud je na základě předchozí zkoušky nepravděpodobné, že bude po optimalizaci průtoku a ředicího poměru při zkušebním cyklu dosaženo požadovaného minimálního zatížení, může být po dohodě zúčastněných stran (výrobce a schvalovacího orgánu) připuštěno menší zatížení filtru, lze-li prokázat splnění požadavků na přesnost podle odstavce 4.2, např. mikrogramovými váhami.
4.1.5. Nosič filtru
Ke zkoušce emisí se filtry umístí do nosiče filtru, který splňuje požadavky v odstavci 2.2 dodatku 7. Nosič filtru musí být navržen tak, aby bylo zajištěno rovnoměrné rozložení průtoku na celou činnou část filtru.
Rychlouzavírací ventily se umístí buď před nebo za nosič filtru. Bezprostředně před nosič filtru je možno namontovat inerční předtřídič s 50 % pravděpodobností zachycení částic o velikosti mezi 2,5 μm a 10 μm. Použití předtřídiče se doporučuje tehdy, používá-li se sběrná sonda s otevřenou trubkou nasměrovanou proti toku výfukových plynů.
4.2 Požadavky na vážicí komory a analytické váhy 4.2.1. Podmínky ve vážicí komoře
Teplota v komoře (nebo místnosti), ve které se filtry částic stabilizují a váží, se musí po celou dobu stabilizování a vážení udržovat na hodnotě 295 K ± 3 K (22oC ± 3oC). Vlhkost se musí udržovat na rosném bodě 282,5 K
± 3 K (9,5oC ± 3oC) a na relativní vlhkosti 45 % ± 8 %.
4.2.2. Vážení referenčního filtru
Prostředí komory (nebo místnosti) musí být prosté jakéhokoli okolního znečištění (jako je prach), které by se mohlo usazovat na filtrech částic v průběhu jejich stabilizace. Odchylky od hodnot požadavků na vážicí komory uvedených v odstavci 4.2.1 jsou přípustné, jestliže doba trvání odchylek nepřesáhne 30 minut. Vážicí místnost musí splňovat dané požadavky před vstupem obsluhy. Nejméně dva nepoužité referenční filtry musí být zváženy pokud možno současně s odběrnými filtrů, avšak nejpozději čtyři hodiny po vážení těchto filtrů. Filtry musí mít stejnou velikost a být z téhož materiálu jako odběrné filtry.
Jestliže se průměrná hmotnost referenčních filtrů mezi váženími odběrných filtrů změní o více než 10 μg, musí se všechny odběrné filtry vyřadit a zkouška emisí se musí opakovat.
Jestliže nejsou splněna kritéria stability vážicí komory uvedená v odstavci 4.2.1, avšak vážení referenčních filtrů splňují výše uvedená kritéria, má výrobce motoru možnost buďto souhlasit se zjištěnými hmotnostmi odběrných filtrů, nebo požadovat, aby byly zkoušky prohlášeny za neplatné; v tomto druhém případě je nutné seřízení řídicího systému vážicí místnosti a opakování zkoušky.
4.2.3. Analytické váhy
Analytické váhy k určení hmotností filtrů musí mít preciznost (směrodatnou odchylku) nejméně 2 μg a rozlišovací schopnost určenou výrobcem nejméně 1 μg (jednotka stupnice = 1 μg).
4.2.4. Vyloučení elektrostatických účinků
Aby se vyloučil účinek statické elektřiny, musí se filtry před vážením neutralizovat, např. poloniovým neutralizátorem, Faradayovou klecí nebo jiným přístrojem s podobným účinkem.
4.2.5. Požadavky na měření průtoku
4.2.5.1. Obecné požadavky
Absolutní přesnost průtokoměru nebo přístrojů k měření průtoku musí odpovídat požadavkům v odstavci 2.2.
4.2.5.2. Zvláštní ustanovení pro systémy s ředěním části toku
U systémů s ředěním části toku má zvláštní význam přesnost toku vzorku qmp, pokud se neměří přímo, ale určuje se diferenciálním měřením toku:
qmp= qmdew− qmdw
V tomto případě přesnost ± 2 % pro qmdewa qmdwnestačí k tomu, aby byla zaručena přijatelná přesnost qmp. Určuje-li se průtok plynu diferenciálním měřením toku, může být maximální chyba rozdílu taková, aby přesnost qmpbyla v rozmezí ± 5 %, je-li ředicí poměr menší než 15. Tuto chybu je možné vypočítat postupem střední kvadratické odchylky chyb každého přístroje.
Přijatelnou přesnost qmplze získat některým z těchto postupů:
absolutní přesnost qmdewa qmdwje ± 0,2 %, čímž je zaručena přesnost qmp≤ 5 % při ředicím poměru 15. Při vyšších ředicích poměrech však dochází k větším chybám;
kalibrace qmdwvztažena k qmdewse provádí tak, že je dosaženo stejné přesnosti qmpjako v předcházejícím odstavci.
Podrobné údaje o této kalibraci viz odstavec 3.2.1 dodatku 5 této přílohy;
přesnost qmpse určuje nepřímo z přesnosti ředicího poměru určeného sledovacím plynem, např. CO2. Zde je opět nutná přesnost rovnocenná přesnosti pro qmpv předcházejícím odstavci;
absolutní přesnost qmdewa qmdwje v rozmezí ± 2 % plného rozsahu stupnice, maximální chyba rozdílu mezi qmdew
a qmdwje v rozmezí 0,2 % a chyba linearity je v rozmezí ± 0,2 % nejvyšší hodnoty qmdewpozorované během zkoušky.
5. URČENÍ KOUŘE
Tento odstavec stanoví požadavky na povinné a volitelné zkušební zařízení, které se použije pro zkoušku ELR.
Kouř se musí měřit opacimetrem, který disponuje režimem indikace opacity a koeficientu absorpce světla. Režim indikace opacity se smí používat jen pro kalibrování a kontrolu opacimetru. Hodnoty kouře ve zkušebním cyklu se musí měřit v režimu indikace koeficientu absorpce světla.
5.1. Obecné požadavky
U zkoušky ELR se požaduje použití systému k měření kouře a zpracování dat, který obsahuje tři funkční jednotky.
Tyto jednotky mohou být sloučeny v jedné konstrukční části nebo mohou být systémem mezi sebou spojených konstrukčních částí. Těmito funkčními jednotkami jsou:
a) opacimetr splňující požadavky odstavce 3 dodatku 7;
b) jednotka ke zpracování dat, která je schopna vykonávat funkce popsané v odstavci 6 dodatku 1 této přílohy;
c) tiskárna a/nebo elektronické zařízení k ukládání dat, které zaznamenávají a udávají na výstupu hodnoty kouře uvedené v odstavci 6.3 dodatku 1 této přílohy.
Dodatek 7
Analytické systémy a systémy pro odběr vzorků
1. URČENÍ PLYNNÝCH EMISÍ 1.1. Úvod
Odstavec 1.2 a obrázky 7 a 8 obsahují podrobné popisy doporučených systémů pro odběr vzorků a doporučených analytických systémů. Protože různá uspořádání mohou poskytovat rovnocenné výsledky, nepožaduje se přesná shoda s obrázky 7 a 8. Ke získání dalších informací a ke koordinaci funkcí dílčích systémů mohou být použity další části, jako jsou přístroje, ventily, elektromagnety, čerpadla a spínače. Jiné části, které nejsou potřebné k udržování přesnosti některých systémů, mohou být vyloučeny, jestliže je jejich vyloučení založeno na osvědčeném odborném úsudku.
Obrázek 7
Schéma systému pro analýzu surových výfukových plynů pro CO, CO2, NOxa HC, platí jen pro zkoušku ESC
1.2. Popis analytického systému
Je zde popsán analytický systém pro určení plynných emisí v surových (obrázek 7, pouze zkouška ESC) nebo ve zředěných (obrázek 8, zkoušky ETC a ESC) výfukových plynech na základě použití:
a) analyzátoru HFID pro měření uhlovodíků;
b) analyzátorů NDIR pro měření oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého;
c) detektoru HCLD nebo rovnocenného analyzátoru pro měření oxidů dusíku.
Vzorek pro všechny složky se může odebírat jednou odběrnou sondou nebo dvěma odběrnými sondami umístěnými velmi blízko sebe, rozvedenými uvnitř do různých analyzátorů. Je nutné dbát na to, aby v žádném bodě analytického systému nedocházelo ke kondenzaci složek výfukových plynů (tedy ani vody nebo kyseliny sírové).
Obrázek 8
Schéma systému k analýze zředěných výfukových plynů pro CO, CO2, NOxa HC pro zkoušku ETC a volitelně pro zkoušku ESC
1.2.1. Popis částí na obrázcích 7 a 8:
EP výfuková trubka
SP1: odběrná sonda výfukových plynů (jen obrázek 7)
Doporučuje se sonda přímého tvaru, z nerezavějící oceli, s uzavřeným koncem a s více otvory. Vnitřní průměr nesmí být větší než vnitřní průměr odběrného potrubí. Tloušťka stěny sondy nesmí být větší než 1 mm. Musí mít nejméně tři otvory ve třech různých radiálních rovinách o takové velikosti, aby odebíraly přibližně stejný tok vzorku. Sonda musí pokrývat nejméně 80 % průměru výfukové trubky. Lze použít jednu nebo dvě odběrné sondy.
SP2: odběrná sonda vzorků HC ze zředěných výfukových plynů (jen obrázek 8)
Sonda musí:
a) být vymezena jako první část délky 254 mm až 762 mm vyhřívaného odběrného potrubí HSL1;
b) mít minimální vnitřní průměr 5 mm;
c) být namontována v ředicím tunelu DT (viz odstavec 2.3, obrázek 20) v bodě, kde jsou dobře promíchány ředicí vzduch a výfukové plyny (tj. ve vzdálenosti přibližně 10 průměrů tunelu ve směru proudění plynu od bodu, ve kterém vstupují výfukové plyny do ředicího tunelu);
d) být dostatečně vzdálena (radiálně) od ostatních sond a od stěny tunelu tak, aby nebyla ovlivňována vlněním nebo víry;
e) být vyhřívána tak, aby se teplota proudu plynů ve výstupu ze sondy zvýšila na 463 K ± 10 K (190oC ± 10oC).
SP3: odběrná sonda vzorků CO, CO2, NOxze zředěných výfukových plynů (jen obrázek 8)
Sonda musí:
a) být v téže rovině jako SP2;
b) být dostatečně vzdálena (radiálně) od ostatních sond a od stěny tunelu tak, aby nebyla ovlivňována vlněním nebo víry;
c) být vyhřívána a izolována po celé své délce tak, aby měla teplotu nejméně 328 K (55oC) za účelem zabránit kondenzaci vody.
HSL1: vyhřívané odběrné potrubí
Odběrné potrubí vede vzorek plynu z jediné sondy k dělicímu bodu/bodům a k analyzátoru HC.
Odběrné potrubí musí:
a) mít vnitřní průměr nejméně 5 mm a nejvýše 13,5 mm;
b) být vyrobeno z nerezavějící oceli nebo z polytetrafluoretylenu (PTFE);
c) udržovat teplotu stěn na 463 K ± 10 K (190oC ± 10oC), měřeno na každém odděleně regulovaném vyhřívaném úseku, jestliže výfukové plyny v odběrné sondě dosahují teploty 463 K (190oC) nebo méně;
d) udržovat teplotu stěn na hodnotě nad 453 K (180oC), jestliže je teplota výfukových plynů v odběrné sondě vyšší než 463 K (190oC);
e) udržovat teplotu plynu těsně před vyhřívaným filtrem F2 a před HFID na 463 K ± 10 K (190oC ± 10oC).
HSL2: vyhřívané odběrné potrubí pro NOx
Odběrné potrubí musí:
a) udržovat teplotu stěn od 328 K do 473 K (od 55oC do 200oC) až ke konvertoru C, jestliže se používá chladicí lázeň B, a až k analyzátoru jestliže se chladicí lázeň B nepoužívá;
b) být vyrobeno z nerezavějící oceli nebo z polytetrafluoretylenu (PTFE).
SL: odběrné potrubí pro CO a CO2
Potrubí musí být vyrobeno z PTFE nebo z nerezavějící oceli. Může být vyhřívané nebo nevyhřívané.
BK: vak k odběru pozadí (volitelný; jen obrázek 8)
Pro odběr vzorků koncentrace pozadí.
BG: vak k odběru vzorků (volitelný; jen obrázek 8, pro CO a CO2)
K odběru koncentrace vzorků.
F1: vyhřívaný předfiltr (volitelný)
Filtr musí mít stejnou teplotu jako HSL1.
F2: vyhřívaný filtr
Filtr musí ze vzorku plynu oddělit všechny pevné částice, než tento vzorek vstoupí do analyzátoru. Filtr musí mít stejnou teplotu jako HSL1. Filtr se musí měnit podle potřeby.
P: vyhřívané odběrné čerpadlo
Čerpadlo musí být vyhříváno na teplotu HSL1.
HC: Vyhřívaný plamenoionizační detektor (HFID) k určení uhlovodíků. Teplota se musí udržovat na hodnotě od 453 K do 473 K (od 180oC do 200oC).
CO, CO2: Analyzátory NDIR k určení oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého (volitelné k určení ředicího poměru pro měření PT).
NO: Detektor CLD nebo HCLD k určení oxidů dusíku. Jestliže se použije HCLD, musí se udržovat na teplotě od 328 K do 473 K (od 55oC do 200oC).
Konvertor C
Konvertor se použije ke katalytické redukci NO2na NO před analýzou v CLD nebo v HCLD.
Chladicí lázeň B (volitelná)
K ochlazení a ke kondenzaci vody ze vzorku výfukových plynů. Lázeň se musí udržovat na teplotě od 273 K do 277 K (od 0oC do 4oC) ledem nebo chladicím systémem. Je volitelná, jestliže na analyzátor nepůsobí rušivé vlivy vodní páry určené podle odstavců 1.9.1 a 1.9.2 dodatku 5 této přílohy. Jestliže se voda odstraňuje kondenzací, musí se monitorovat teplota vzorku plynu nebo rosný bod buď v odlučovači vody, nebo v toku za ním. Teplota vzorku plynu nebo rosného bodu nesmí přesáhnout 280 K (7oC). Pro odstranění vody ze vzorku nejsou přípustné chemické vysoušeče.
Čidlo teploty T1, T2, T3
K monitorování teploty proudu plynu.
Čidlo teploty T4
Pro monitorování teploty konvertoru NO2na NO.
Čidlo teploty T5
Pro monitorování teploty chladicí lázně.
G1, G2, G3: snímač tlaku
Pro měření tlaku v odběrných potrubích.
R1, R2: regulátor tlaku
Pro regulaci tlaku vzduchu a popřípadě paliva pro HFID.
R3, R4, R5: regulátor tlaku
Pro řízení tlaku v odběrných potrubích a toku k analyzátorům.
FL1, FL2, FL3: průtokoměr
K monitorování průtoku vzorku obtokem.
FL4 až FL6: průtokoměr (volitelný)
Pro monitorování průtoku analyzátory.
V1 až V5: vícecestný ventil
Ventily vhodné k volitelnému přepínání toku vzorku, kalibračního plynu rozpětí nebo nulovacího plynu do analyzátoru.
V6, V7: elektromagnetický ventil
Pro obtok konvertoru NO2na NO.
V8: jehlový ventil
Pro vyrovnání průtoku přes konvertor NO2na NO C a obtokem.
V9, V10: jehlový ventil
Pro regulaci průtoku do analyzátorů.
V11, V12: vypouštěcí ventil (volitelný)
Pro vypouštění kondenzátu z lázně B.
1.3. Analýza NMHC (jen pro plynové motory na NG)
1.3.1. Postup plynové chromatografie (GC, obrázek 9)
Při použití postupu GC se vpouští malý měřený objem vzorku na analytický sloupec, kterým se prožene inertní nosný plyn. Sloupec oddělí jednotlivé složky podle jejich bodu varu, takže unikají ze sloupce v různých časech. Pak procházejí detektorem, který vyšle elektrický signál, jenž závisí na jejich koncentraci. Protože to není kontinuální analytická technika, může se použít jen ve spojení s postupem odběru vzorku do vaku, jak je popsáno v odstavci 3.4.2 dodatku 4 této přílohy.
K analýze NMHC se použije automatizovaná GC s detektorem FID. Výfukové plyny se odebírají do vaku, odkud se oddělí jejich část a vpustí se do GC. Vzorek se na Porapakově sloupci rozdělí na dvě části (CH4/vzduch/CO a NMHC/
CO2/H2O). Sloupec s molekulárním sítem oddělí CH4od vzduchu a od CO, potom CH4projde do detektoru FID, kde se změří jeho koncentrace. Úplný cyklus od vpuštění jednoho vzorku do vpuštění druhého vzorku se může provést za 30 s. K určení NMHC se odečte koncentrace CH4od koncentrace celku HC (viz odstavec 4.3.1 dodatku 2 této přílohy).
Na obrázku 9 je znázorněna typická sestava GC k běžnému určení CH4. Na základě osvědčeného odborného úsudku je rovněž možné použít jiného postupu GC.
Obrázek 9
Schéma analýzy methanu (postup GC)
Popis částí na obrázku 9:
PC: Porapakův sloupec
Použije se Porapakův sloupec N, 180/300 μm (velikost ok 50/80), délka 610 mm × vnitřní průměr 2,16 mm, a stabilizuje se před prvním použitím po dobu nejméně 12 hodin při 423 K (150oC) s nosným plynem.
MSC: sloupec s molekulárním sítem
Použije se sloupec typu 13X, 250/350 μm (velikost ok 45/60), délka 1 220 mm × vnitřní průměr 2,16 mm, a stabilizuje se před prvním použitím po dobu nejméně 12 hodin při 423 K (150oC) s nosným plynem.
OV: pec
K udržení stabilní teploty sloupců a ventilů pro provoz analyzátoru a k stabilizaci sloupců na 423 K (150oC).
SLP: smyčka na vzorek
Trubka z nerezavějící oceli délky dostatečné k vytvoření objemu přibližně 1 cm3.
P: čerpadlo
Pro dopravu vzorku do plynového chromatografu.
D: vysoušeč
Pro odstranění vody a jiných znečišťujících látek, které mohou být v nosném plynu, se použije vysoušeč obsahující molekulární síto.
HC: Plamenoionizační detektor (FID) k měření koncentrace methanu.
V1: ventil ke vpouštění vzorku
Ke vpouštění vzorku odděleného z odběrného vaku vedeného potrubím SL podle obrázku 8. Musí mít malý mrtvý objem, být plynotěsný a musí jej být možné zahřát na teplotu 423 K (150oC).
V3: vícecestný ventil
K volbě kalibračního plynu rozpětí, vzorku nebo k uzavření.
V2, V4, V5, V6, V7, V8: jehlový ventil
Pro nastavení průtoku v systému.
R1, R2, R3: regulátor tlaku
Pro řízení průtoku paliva (= nosný plyn), vzorku a vzduchu.
FC: průtoková kapilára
Pro řízení průtoku vzduchu k detektoru FID.
G1, G2, G3: snímač tlaku
Pro řízení průtoku paliva (= nosný plyn), vzorku a vzduchu.
F1, F2, F3, F4, F5: filtr
Filtry ze sintrovaného kovu k zabránění vniknutí částic nečistot do čerpadla nebo do přístrojů.
FL1: průtokoměr
K měření průtoku vzorku v obtoku.
1.3.2. Postup separátoru uhlovodíků jiných než methan (NMC, obrázek 10)
Separátor oxiduje všechny uhlovodíky kromě CH4na CO2a H2O tak, aby při průchodu vzorku přístrojem NMC měřil detektor FID jen CH4. Jestliže se použije odběrný vak, musí se namontovat na SL (viz odstavec 1.2, obrázek 8) systém rozdělující tok, aby mohl procházet separátorem nebo jej obtékat, jak ukazuje horní části obrázku 10. Při měření NMHC se musí obě hodnoty (HC a CH4) sledovat na detektoru FID a zaznamenávat. Jestliže se použije postup integrace, musí se paralelně s normálním FID namontovat do HSL1 (viz odstavec 1.2, obrázek 8) separátor NMC zapojený do série s dalším FID podle dolní části obrázku 10. Při měření NMHC se musí sledovat a zaznamenávat hodnoty (HC a CH4) udávané oběma detektory FID.
Musí se určit katalytický účinek separátoru na CH4a C2H6při teplotě nejméně 600 K (327oC) před měřením a při hodnotách H2O, které jsou reprezentativní pro podmínky v proudu výfukových plynů. Musí být znám rosný bod a obsah O2v odebraném vzorku výfukových plynů. Musí se zaznamenat relativní odezva detektoru FID na CH4(viz odstavec 1.8.2 dodatku 5 této přílohy).
Obrázek 10
Schéma analýzy methanu separátorem uhlovodíků jiných než methan (NMC)
Popis částí na obrázku 10:
NMC: separátor uhlovodíků jiných než methan
Pro oxidování všech uhlovodíků kromě methanu.
HC: Vyhřívaný plamenoionizační detektor (HFID) k měření koncentrací HC a CH4. Teplota se musí udržovat na hodnotě od 453 K do 473 K (od 180oC do 200oC).
V1: vícecestný ventil
K volbě vzorku, nulovacího plynu a kalibračního plynu rozpětí. V1 je identický s V2 na obrázku 8.
V2, V3: elektromagnetický ventil
Pro zapojení obtoku NMC.
V4: jehlový ventil
Pro vyrovnání průtoku separátorem NMC a obtokem.
R1: regulátor tlaku
Pro řízení tlaku v odběrném potrubí a toku k HFID. R1 je identický s R3 na obrázku 8.
FM1: průtokoměr
K měření průtoku vzorku v obtoku. FL1 je identický s FL1 na obrázku 8.
