Guvernul Romaniei
Anexa
din 28/03/2007
Versiune actualizata la data de 27/09/2012
cuprinzand anexele nr. 1-15 la Hotararea Guvernului nr. 332/2007 privind stabilirea procedurilor pentru aprobarea de tip a motoarelor destinate a fi montate pe masini mobile nerutiere si a motoarelor destinate vehiculelor pentru transportul rutier de persoane sau de marfa si stabilirea masurilor de limitare a emisiilor de gaze si de particule poluante provenite de la acestea, in scopul protectiei atmosferei
Descarca PDF cu Anexa din 2007 la HG nr.332 din 2007 partea 4
Continuare :
prin comutarea gazului direct la intrarea sondei de prelevare. Schimbarea gazului trebuie sa se faca in mai putin de 0,1 secunde. Gazele utilizate pentru incercare trebuie sa determine o modificare a concentratiei de cel putin 60% din intreaga scala a aparatului.
Concentratia fiecarui component gazos se inregistreaza. Timpul de raspuns se defineste ca fiind diferenta de timp dintre momentul schimbarii gazului si cel al variatiei corespunzatoare a concentratiei inregistrate. Timpul de raspuns al sistemului (t90) este constituit din timpul de intarziere pana la detectorul de masurare si timpul de crestere a impulsului detectorului. Timpul de intarziere se defineste ca fiind timpul scurs intre schimbarea gazului (t0) si momentul in care raspunsul atinge 10% din valoarea finala masurata (t10). Timpul de crestere se defineste ca fiind timpul dintre raspunsurile de 10% si 90% din valoarea finala masurata (t90 – t10).
Pentru alinierea temporara a semnalelor analizorului si a fluxului de gaz de esapament in cazul masurarii gazelor de esapament brute, timpul de transformare este definit ca fiind timpul scurs intre timpul de schimbare (t0) si momentul in care raspunsul atinge 50% din valoarea finala masurata (t50).
Timpul de raspuns al sistemului trebuie sa fie mai mic sau egal cu 10 secunde, cu un timp de crestere a impulsului mai mic sau egal cu 2,5 secunde pentru toti componentii vizati de valorile limita (CO, NO(x), HC) si toate plajele utilizate.
1.11.2. Etalonarea analizorului de gaz marcator pentru masurarea debitului de gaz de esapament
In cazul utilizarii unui gaz marcator, analizorul care serveste la masurarea concentratiilor acestui gaz trebuie sa fie etalonat cu ajutorul unui gaz etalon.
Curba de etalonare se stabileste pe cel putin 10 puncte de etalonare (cu excluderea lui zero), repartizate astfel incat jumatate din puncte sa se situeze intre 4% si 20% din intreaga scala a analizorului si restul intre 20% si 100 % din intreaga scala. Curba de etalonare se calculeaza prin metoda celor mai mici patrate.
Curba de etalonare nu trebuie sa se abata de la valoarea nominala a fiecarui punct de etalonare cu mai mult de ±1% din intreaga scala, intr-o plaja cuprinsa intre 20% si 100% din intreaga scala. De asemenea, curba nu trebuie sa se abata de la valoarea nominala cu peste 2% din valoarea masurata in plaja de 4% la 20% din intreaga scala.
Punctul de zero si scala analizorului trebuie sa fie reglate inaintea incercarii cu ajutorul unui gaz de pus la zero si a unui gaz de reglaj de sensibilitate a carui valoare nominala este mai mare de 80% din intreaga scala a analizorului.
2. ETALONAREA SISTEMULUI DE MASURA A PARTICULELOR
2.1. Introducere
Fiecare element este etalonat de cate ori este necesar pentru indeplinirea cerintelor de precizie din prezentele standarde. Metoda de evaluare utilizata este descrisa in acest capitol pentru elementele indicate in anexa nr. 3, subanexa nr. 1, pct. 1.5 si in anexa nr. 5.
2.2. Debit
Contoarele de gaz sau debitmetrele se etaloneaza in conformitate cu standardele nationale si/sau internationale.
Eroarea maxima a valorii masurate trebuie sa fie ±2% din valoarea citita.
Pentru sistemele de diluare in circuit derivat, un interes deosebit se acorda preciziei debitului de prelevare G(SE); in cazul in care nu este masurat direct, dar este determinat prin masurarea debitului diferential:
G(SE) = G(TOTW) – G(DILW)
In acest caz, o precizie de ±2% pentru G(TOTW) si G(DILW) nu este suficienta pentru a garanta o precizie acceptabila pentru G(SE). Daca debitul de gaz de esapament se determina prin masurarea debitului diferential, eroarea maxima a diferentei trebuie sa fie astfel ca precizia lui G(SE) sa fie de ±5%, cand coeficientul de dilutie este sub 1,5. Acesta se poate calcula luand media patrata a erorilor pentru fiecare aparat
2.3. Verificarea raportului de dilutie
Cand se utilizeaza sistemele de prelevare a particulelor fara EGA (anexa nr. 6, pct. 1.2.1.1) se verifica raportul de dilutie pentru fiecare instalare de motor nou, cu motorul in functiune si masurand concentratiile de CO2 sau de NO(x) in gazele de esapament brute si diluate. Raportul de dilutie masurat trebuie sa fie in limitele de aprox. 10% fata de raportul de dilutie calculat plecand de la masurarea concentratiei de CO2 sau NO(x).
2.4. Verificarea conditiilor de curgere partiala
Plaja oscilatiilor de viteza si de presiune a gazelor de esapament trebuie sa fie verificata si reglata in conformitate cu cerintele din anexa nr. 6, pct. 1.2.1.1 EP, acolo unde este cazul.
2.5. Intervalele de etalonare
Aparatele de masura si debitele sunt etalonate la cel putin fiecare 3 luni sau mai putin sau de fiecare data cand modificarea adusa sistemului este susceptibila sa influenteze etalonarea.
2.6. Cerinte suplimentare de etalonare pentru sistemele de diluare in circuit derivat
2.6.1. Etalonarea periodica
In cazul in care debitul de prelevare a gazului se determina prin masurarea debitului diferential, debitmetrul sau aparatul de masurare a debitului se etaloneaza cu ajutorul urmatoarelor proceduri astfel incat debitul G(SE) in tunel sa satisfaca cerintele privitoare la precizie prevazute la subanexa nr. 1, pct. 2.4.
Debitmetrul care masoara G(DILW) este conectat in serie cu debitmetrul care masoara G(TOTW). Diferenta dintre cele 2 debitmetre se etaloneaza pentru cel putin 5 puncte de reglaj, valorile debitmetrului fiind uniform repartizate intre valoarea cea mai de jos a lui G(DILW) utilizata in timpul incercarii si valoarea G(TOTW) utilizata in timpul incercarii. Tunelul de diluare poate fi ocolit.
Un dispozitiv de etalonare pentru masurarea debitului masic se conecteaza in serie cu debitmetrul care masoara G(TOTW), iar precizia este verificata pentru valoarea utilizata pe timpul incercarii. Dispozitivul etalonat de masurare a debitului masic este apoi conectat in serie cu debitmetrul care masoara G(DILW) si precizia este verificata pentru cel putin 5 puncte de reglaj corespunzatoare unor coeficienti de dilutie de 3 la 50, in raport cu valoarea G(TOTW) utilizata in timpul incercarii.
Tubul de transfer TT se deconecteaza de la esapament si un dispozitiv etalonat pentru masurarea debitului cu o plaja de masurare corespunzatoare pentru G(SE) se conecteaza la tubul de transfer. Apoi G(TOTW) se regleaza la valoarea utilizata in timpul incercarii si G(DILW) se regleaza succesiv la cel putin 5 valori corespunzatoare coeficientilor de dilutie q intre 3 si 50. Se poate utiliza si o alta modalitate de etalonare, prin care tunelul este ocolit, dar debitul total de aer si debitul de aer de diluare traverseaza debitmetrele corespondente ca in incercarea propriu-zisa.
In tubul de transfer TT este introdus un gaz marcator. Acest gaz marcator poate fi un component al gazelor de esapament, cum ar fi CO2 sau NO(x). Dupa diluare, in tunel se masoara gazul marcator pentru 5 coeficienti de dilutie cuprinsi intre 3 si 50. Precizia debitului de prelevare se determina pornind de la coeficientul de dilutie q:
G(SE) = G(TOTW)/q
Pentru a garanta precizia lui G(SE) se tine seama de precizia analizoarelor de gaz de esapament.
2.6.2. Verificarea fluxului de carbon
Se recomanda cu insistenta o verificare a fluxului de carbon cu ajutorul gazului de esapament real pentru a detecta problemele de masura si control si pentru a verifica buna functionare a sistemului de diluare in circuit derivat. Verificarea fluxului de carbon ar trebui sa se realizeze cel putin la fiecare instalare a unui motor nou sau atunci cand intervine o modificare importanta a configuratiei camerei de incercare.
Motorul trebuie sa functioneze la incarcare si turatie de moment motor maxim sau la oricare alt regim stabilizat care produce 5% CO2 sau mai mult. Sistemul de prelevare a probelor in circuit derivat trebuie sa functioneze cu un coeficient de dilutie de aproximativ 15 la 1.
2.6.3. Verificarea inaintea incercarii
Cu 2 ore inainte de incercare trebuie sa se realizeze o verificare, dupa cum urmeaza:
Conform aceleiasi metode utilizate pentru etalonare, precizia debitmetrelor este verificata pentru cel putin 2 puncte cuprinzand valorile G(DILW) care corespund coeficientilor de dilutie cuprinsi intre 5 si 15 pentru G(TOTW) utilizate in timpul incercarii.
Se poate omite verificarea inainte de incercare, cu conditia ca, pe baza valorilor inregistrate la procedura de etalonare descrisa anterior, sa se demonstreze ca etalonarea debitmetrelor este stabila pentru o perioada mai lunga de timp.
2.6.4. Determinarea timpului de transformare
Reglajele sistemului pentru evaluarea timpilor de transformare trebuie sa fie la fel cu cele utilizate pentru masuratorile din timpul incercarii propriu-zise. Timpul de transformare se determina prin urmatoarea metoda:
Un debitmetru de referinta independent, cu un interval de masurare adaptat la debitul din sonda este montat in serie cu sonda si conectat la aceasta. Timpul de transformare a acestui debitmetru trebuie sa fie sub 100 ms pentru palierul de debit utilizat pentru masurarea timpului de raspuns, cu o
limitare a debitului suficient de joasa pentru a nu altera performanta dinamica a sistemului de diluare in circuit derivat si conform bunelor practici ingineresti.
Debitul de gaz de esapament in sistemul de diluare in circuit derivat (sau debitul de aer, daca se calculeaza debitul de gaz de esapament) este modificat pe palier plecand de la un debit redus pana se atinge cel putin 90% din intreaga scala. Factorul care declanseaza variatia treptata trebuie sa fie identic cu cel utilizat pentru inceperea controlului anticipat la incercarea propriu-zisa. Impulsul variatiei treptate a debitului de gaz de esapament si raspunsul debitmetrului sunt inregistrate cu o frecventa de cel putin 10 Hz.
Pe baza datelor mentionate anterior se determina timpul de transformare a sistemului de diluare in circuit derivat, care reprezinta timpul scurs intre declansarea impulsului de variatie si momentul in care raspunsul debitmetrului atinge 50%. In mod similar se determina timpul de transformare a semnalului G(SE) al sistemului de diluare in circuit derivat si semnalului G(TOTW) al debitului de gaz de esapament. Semnalele respective se utilizeaza la verificarile de regresie efectuate dupa fiecare incercare (vezi subanexa nr. 1, pct. 2.4).
Calculul trebuie repetat pentru cel putin 5 impulsuri de crestere si de descrestere si se stabileste media rezultatelor. Timpul de transformare interna (< 100 ms) al debitmetrului de referinta este dedus din aceasta valoare. Se poate obtine astfel „valoarea de anticipare” a sistemului de diluare in circuit derivat, care este aplicata conform subanexei nr. 1, pct. 2.4.
3. ETALONAREA SISTEMULUI CVS
3.1. Generalitati
Sistemul CVS este etalonat cu ajutorul unui debitmetru de precizie si a unui dispozitiv ce permite sa se modifice conditiile de functionare.
Debitul care traverseaza sistemul este masurat pentru diferite reglaje ale debitului, iar parametrii de comanda si control al sistemului sunt masurati si pusi in corespondenta cu debitul.
Se pot utiliza diferite tipuri de debitmetre, ca de exemplu debitmetrul Venturi etalonat, debitmetrul cu laminare etalonat sau debitmetrul cu turbina etalonat.
3.2. Etalonarea pompei volumetrice (PDP)
Toti parametrii pompei trebuie sa se masoare in acelasi timp cu parametrii unui debitmetru Venturi de etalonare conectat in serie cu pompa. Debitul calculat (in m3/min, la orificiul de aspiratie al pompei, la presiune si temperatura absoluta) se reprezinta grafic in raport cu un factor de corelare ce reprezinta valoarea unei combinatii specifice a parametrilor pompei. Se determina ecuatia lineara intre debitul pompei si functia de corelare. In cazul in care sistemul CVS functioneaza in mai multe game de viteza, etalonarea trebuie efectuata pentru fiecare gama utilizata.
Pe durata etalonarii temperatura trebuie sa fie mentinuta constanta.
Pierderile din conexiunile si conductele dintre debitmetrul Venturi de etalonare si pompa CVS trebuie sa fie mentinute sub 0,3% din debitul cel mai de jos (punctul in care limitarea este cea mai ridicata si viteza PDP cea mai joasa).
3.2.1. Analiza datelor
Debitul de aer [Q(S)] corespunzator fiecarei pozitii a vanei (minimum 6 reglaje) se calculeaza in normal m3/min, pe baza datelor inregistrate de debitmetrului, prin metoda prescrisa de producator. Debitul de aer este transformat apoi in debitul pompei (V0), exprimat in m3/rotatie, la temperatura si presiunea absoluta la intrarea in pompa, dupa formula:
Q(s) T 101,3
V0 = |||||| x ||||| x |||||||
n 273 p(A)
unde:
Q(S)= debitul de aer in conditii normale (101,3 kPa, 273 K), (m3/s)
T = temperatura la intrarea in pompa, in K(p)
A = presiunea absoluta la intrarea in pompa [p(B) – p2], (kPa)
n = turatia pompei, (rot/s)
Pentru a lua in considerare interactiunea dintre variatiile de presiune la pompa si gradul de alunecare a pompei, se calculeaza functia de corelare X0 intre debitul pompei, presiunea diferentiala de la orificiul de aspiratie la orificiul de refulare si presiunea absoluta la orificiul de refulare al pompei, dupa cum urmeaza:
!||||||||||||
1 § Delta p(p)
X0 = ||| x \§|||||||||||
n § p(A)
unde:
Delta p(p) = presiunea diferentiala de la nivelul orificiului de aspiratie la orificiul de refulare al pompei, (kPa)
p(A) = presiunea de refulare absoluta la orificiul de refulare al pompei, (kPa)
Pentru obtinerea ecuatiei de etalonare se realizeaza o ajustare lineara pentru cele mai mici patrate, dupa cum urmeaza:
V0 = D0 – m x (X0)
„D0” si „m” sunt constantele de intersectie si de panta ale dreptelor de regresie.
Pentru un sistem CVS cu mai multe game de viteza, curbele de etalonare generate pentru diferite game de debit al pompei trebuie sa fie aproximativ paralele, iar valorile de intersectie (D0) trebuie sa creasca odata cu reducerea gamei de debit al pompei.
Valorile calculate cu ajutorul ecuatiei trebuie sa se situeze la ±0,5% din valoarea masurata a lui V0. Valorile lui „m” variaza de la o pompa la alta. Debitul de particule care intra in timpul reducerii lunecarii pompei este reflectat de valorile cele mai mici ale lui „m”. Prin urmare, etalonarea trebuie efectuata la pornirea pompei dupa o intretinere complexa si atunci cand verificarea completa a sistemului (vezi pct. 3.5) indica o modificare a gradului de alunecare.
3.3. Etalonarea debitmetrului cu tub Venturi cu curgere critica (CFV)
Pentru etalonarea debitmetrului CFV se utilizeaza ecuatia curgerii printr-un tub Venturi critic. Debitul gazului depinde de presiunea si temperatura de aspiratie:
K(v) x p(A)
Q(s) = |||||||||||||
!|||
\§ T
unde:
K(v) = coeficient de etalonare
p(A) = presiunea absoluta la intrarea in tubul Venturi, (kPa)
T = temperatura la intrarea in tubul Venturi, (K)
3.3.1. Analiza datelor
Debitul de aer [Q(S)] pentru fiecare reglaj de strangulare (minimum 8 reglaje) este determinat conform cu metoda prescrisa de producator, in normal m3/min, pe baza datelor debitmetrului. Coeficientul de etalonare se calculeaza pe baza datelor de etalonare pentru fiecare reglaj, dupa cum urmeaza:
!||
Q(s) x \§ T
K(v) = ||||||||||||
p(A)
unde:
Q(S) = debitul de aer in conditii normale (101,3 kPa, 273 K), (m3/s),
T = temperatura la intrarea in tubul Venturi, (K).
p(A) = presiunea absoluta la intrarea in tubul Venturi, (kPa),
Pentru determinarea plajei de curgere critica, se realizeaza reprezentarea grafica a K(v) la intrarea in tubul Venturi. Pentru curgerea critica (redusa), K(v) are o valoare constanta.
Pe masura ce presiunea scade (depresiunea creste), tubul Venturi se largeste si K(v) se diminueaza, ceea ce indica faptul ca CFV functioneaza in afara plajei admisibile.
K(v) mediu si abaterea standard trebuie sa fie calculate pentru minimum 8 puncte situate in zona de curgere critica. Abaterea standard nu trebuie sa depaseasca ±0,3% din valoarea medie a lui K(v).
3.4. Etalonarea debitmetrului cu tub Venturi subsonic (SSV)
Pentru etalonarea unui SSV se utilizeaza o ecuatie de curgere intr-un tub Venturi subsonic. Debitul gazului depinde de presiunea si temperatura de aspiratie, precum si de scaderea de presiune intre sectiunea de intrare si sectiunea minima a SSV, dupa cum urmeaza:
!||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
§! 1 1 ¬
Q(SSV) = A0 d2 C(d) P(A) \§§||| (r1,4286 – r1,7143)[|||||||||||||||||||]§
§¡ T 1 – beta4 r1,4286 ±
unde:
A0 = serie de constante si de conversii de unitati,
1/2
! m3 ¬! K ¬! 1 ¬
A0 = 0,006111 in unitati SI de §|||||§§||||||§§|||||§
¡ min ±¡ kPa ±¡ mm2 ±
d = diametrul sectiunii minime a SSV, (m)
C(d) = coeficientul de descarcare a SSV
P(A) = presiunea absoluta la intrare in tubul Venturi, (kPa)
T = temperatura la intrarea in tubul Venturi, (K)
r = raportul dintre presiunea statica absoluta in sectiunea minima si cea de intrare in SSV = 1 – Delta p/p(A)
beta = raportul intre diametrul „d” al sectiunii minime a SSV si diametrul interior al tubului de aspiratie = d/D
3.4.1. Analiza datelor
Debitul de aer (Q(SSV)) pentru fiecare reglaj al curgerii (minimum 16 reglaje) se calculeaza in normal m3/min, pe baza datelor debitmetrului, prin metoda prescrisa de producator. Coeficientul de descarcare se calculeaza pe baza datelor de etalonare obtinute pentru fiecare reglaj, dupa cum urmeaza:
Q(SSV)
C(d) = ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
!||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
§! 1 1 ¬
A0 d2 P(A) \§§||| (r1,4286 – r1,7143)[|||||||||||||||||]§
§¡ T 1 – beta4 r1,4286 ±
unde:
Q(SSV) = debitul de aer in conditii normale (101,3 kPa, 273 K), (m3/s)
T = temperatura la intrarea in tubul Venturi, (K)
d = diametrul in sectiunea minima a SSV, (m)
r = raportul dintre presiunea statica absoluta in sectiunea minima si cea de intrare in SSV = 1 – Delta p/p(A)
p(A) = presiunea absoluta la intrarea in tubul Venturi, (kPa)
beta = raportul dintre diametrul „d” al sectiunii minime a SSV si diametrul interior al tubului de aspiratie = d/D
Pentru determinarea zonei de curgere subsonica, se realizeaza reprezentarea grafica C(d) ca o functie de numarul Reynolds in sectiunea minima a SSV. Numarul Reynolds in sectiunea minima a SSV se calculeaza cu urmatoarea formula:
R(e) = A1 x Q(SSV)/dμ
unde:
! 1 ¬! min ¬! mm ¬
A1 = o serie de constante si de conversii de unitati = 25,55152 §||||§§|||||§§||||§
¡ m3 ±¡ s ±¡ m ±
Q(SSV) = debitul de aer in conditii normale (101,3 kPa, 273 K), (m3/s)
d = diametrul sectiunii minime a SSV, (m)
μ = vascozitatea absoluta sau dinamica a gazului, calculata cu formula urmatoare:
3/2 1/2
bT bT
μ = ||||||| = ||||||||| (kg/ms)
S + T 1 + S/T
unde:
b = constanta empirica = 1,458 x 106 kg/msK1/2
S = constanta empirica = 110,4 K
Deoarece Q(SSV) este utilizat in formula ce serveste la calculul lui Re, trebuie sa se inceapa calculele cu o valoare initiala estimata a lui Q(SSV) sau a lui C(d) al tubului Venturi la etalonare si sa se repete pana ce valorile Q(SSV) converg. Metoda convergentei trebuie sa aiba o precizie de cel putin 0,1%.
Pentru cel putin 16 puncte situate in zona de curgere subsonica, valorile lui C(d) calculate pe baza ecuatiei rezultate din ajustarea curbei de etalonare trebuie sa se situeze la ±0,5% fata de valoarea C(d) pentru fiecare punct de etalonare.
3.5. Verificarea intregului sistem
Precizia totala a sistemului CVS si a sistemului de analiza se determina prin introducerea unei mase cunoscute de gaz poluant utilizat normal. Poluantul este analizat si masa se calculeaza conform cu anexa nr. 3, subanexa nr. 3, pct. 2.4.1, cu exceptia cazului in care se utilizeaza propanul, cand se utilizeaza un factor de 0,000472 in locul lui 0,000479 pentru HC. Se utilizeaza una din cele doua metode prezentate in continuare:
3.5.1. Masurarea cu ajutorul unei diafragme cu curgere critica
Se introduce o cantitate cunoscuta de gaz (propan) in sistemul CVS printr-o diafragma cu curgere critica etalonata. Daca presiunea la intrare este suficient de ridicata, debitul ajustat cu ajutorul diafragmei la curgerea critica este independent de presiunea de iesire din diafragma (curgere critica). Sistemul CVS functioneaza timp de 5 pana la 10 minute aproximativ, ca la incercarea normala de masurare a emisiilor de gaz de esapament. Cu ajutorul unui echipament obisnuit (sac de prelevare sau metoda de integrare) se analizeaza o proba de gaz si se calculeaza masa gazului. Masa astfel determinata trebuie sa se situeze la o valoare de ±3% din masa cunoscuta a gazului injectat.
3.5.2. Masurarea cu ajutorul unei tehnici gravimetrice
Se determina cu o precizie de ±0,01 g greutatea unei mici butelii umplute cu propan. Se pune in functiune sistemul CVS timp de aproximativ 5-10 minute, ca intr-o incercare normala de masurare a emisiilor de gaz de esapament, timp in care se injecteaza monoxid de carbon sau propan in sistem. Se determina prin cantarire diferentiata cantitatea de gaz pur eliberata. Se analizeaza o proba de gaz cu ajutorul unui echipament obisnuit (sac de prelevare sau metoda de integrare) si se calculeaza masa gazului. Masa astfel determinata trebuie sa se situeze la o valoare de ±3% din masa cunoscuta a gazului injectat.
Subanexa nr. 3
EVALUAREA SI CALCULUL DATELOR
1. EVALUAREA SI CALCULUL DATELOR – INCERCAREA NRSC
1.1. Evaluarea datelor pentru emisiile de gaze
Pentru evaluarea emisiilor de gaze se ia media indicatiilor din ultimele 60 secunde ale fiecarui mod de functionare si concentratiile medii (conc) de HC, CO, NO(x) si CO2, daca se utilizeaza metoda echivalentului carbon, in timpul fiecarui mod de functionare sunt determinate pornind de la datele medii citite si de la datele de etalonare corespunzatoare. Se poate utiliza un tip de inregistrare diferit daca acesta garanteaza obtinerea de date echivalente.
___________
Paragraful a fost modificat prin punctul 1. din Hotarare nr. 133/2008 incepand cu 14.02.2008.
Concentratiile de fond medii (conc(d)) pot fi determinate dupa datele de pe sacii de aer de diluare sau dupa datele de fond continue (altele decat cele de pe sac) si datele de etalonare corespunzatoare.
___________
Subpunctul 1.1. a fost modificat prin punctul 1. din Hotarare nr. 133/2008 incepand cu 14.02.2008.
1.2. Emisiile de particule
Pentru evaluarea particulelor se inregistreaza pentru fiecare secventa masele (M(SAM,i)) totale care traverseaza filtrele. Filtrele trebuie trimise inapoi in camera de cantarire si conditionate cel putin doua ore, dar nu mai mult de 80 ore, apoi cantarite. Se inregistreaza greutatea bruta a filtrelor si se scade greutatea tarei (anexa nr. 3, pct. 3.1). Masa de particule (M(f) pentru metoda cu filtru unic; M(f,i) pentru metoda cu filtre multiple) este egala cu suma maselor de particule recuperate de pe filtrele primare si secundare. Daca trebuie aplicata o corectie de fond, se inregistreaza masa de aer de diluare (M(DIL)), care traverseaza filtrele si masa de particule (M(d)). Daca s-a efectuat mai mult de o masuratoare, se calculeaza raportul M(d)/M(DIL) pentru fiecare masuratoare realizata individual si se calculeaza media valorilor.
1.3. Calculul emisiilor de gaze
Rezultatele finale ale incercarilor se obtin prin operatiunile urmatoare:
1.3.1. Determinarea debitului de gaze de esapament
Debitul masic al gazelor de esapament (G(EXHW)) se determina pentru fiecare secventa in conformitate cu anexa nr. 3, subanexa nr. 1, pct. 1.2.1 la 1.2.3. In cazul in care se utilizeaza un sistem de diluare in circuit direct, se determina debitul masic total de gaze de esapament diluate (G(TOTW)) pentru fiecare punct, conform anexei nr. 3, subanexa nr. 1, pct. 1.2.4.
1.3.2. Corectie pentru trecerea de la starea uscata la starea umeda
Corectia in conditii uscate/umede aplicata valorii G(EXHW) se determina pentru fiecare secventa in conformitate cu descrierea din anexa nr. 3, subanexa nr. 1, punctele 1.2.1-1.2.3. In cazul in care se aplica valoarea G(EXHW), se converteste concentratia masurata in valori raportate la conditiile umede cu ajutorul formulei urmatoare, daca ea nu este masurata in conditii umede:
conc(umeda) = K(w) x conc(uscata)
Pentru gazele de esapament brute:
! 1 ¬
K(w,r,1) = §|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||§
¡ 1 + 1,88 x 0,005 x (%CO[uscat] + %CO2[uscat]) + K(w2) ±
Pentru gazele de esapament diluate:
! 1,88 x %CO2(umed) ¬
K(w,r,1) = §1 – |||||||||||||||||||§ – K(w1)
¡ 200 ±
sau
! 1 – K(w1) ¬
K(w,r,1) = §||||||||||||||||||||||§
§ 1,88 x %CO2(uscat)§
§1 + ||||||||||||||||||§
¡ 200 ±
Pentru aerul de diluare:
k(w,d) = 1 – k(w1)
1,608 x [H(d) x (1 – 1/DF) + H(a) x 1/DF]
k(w1) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.000 + 1,608 x [H(d) x (1 – 1/DF) + H(a) x 1/DF]
6,22 x R(d) x p(d)
H(d) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(d) x R(d) x 10-2
Pentru aerul de aspiratie (daca difera de aerul de diluare):
k(w,d) = 1 – k(w2)
1,608 x H(a)
k(w2) = ||||||||||||||||||||||||
1.000 + (1,608 x H(a))
6,22 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
unde:
H(a) = umiditatea absoluta a aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
H(d) = umiditatea absoluta a aerului de diluare, (grame apa/kg aer uscat)
R(d) = umiditatea relativa a aerului de diluare, (%)
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(d) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de diluare, (kPa)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă: H(a) si H(d) se poate determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede aplicand formulele general acceptate.
1.3.3. Corectia umiditatii pentru emisiile de NO(x)
Deoarece emisiile de NO(x) depind de conditiile atmosferice ambiante, concentratia de NO(x) trebuie sa fie corectata in functie de temperatura si umiditatea aerului ambiant prin aplicarea factorului K(H) dat de urmatoarea formula:
1
K(H) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 – 0,0182 x (H(a) – 10,71) + 0,0045 x (T(a) – 298)
unde:
T(a) = temperatura aerului, (K)
H(a) = umiditatea absoluta a aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
6,220 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
unde:
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă: H(a) se poate determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede, aplicand formulele general acceptate.
1.3.4. Calculul debitelor masice ale emisiilor
Debitele masice ale emisiilor pentru fiecare secventa se calculeaza dupa cum urmeaza:
a) Pentru gazele de esapament brute(1):
Gaz(mass) = u x conc x G(TOTW)
___________
(1) In cazul NO(x), concentratia de NO(x) (NO(x conc) sau NO(x)(conc c)) trebuie sa fie multiplicata cu K[HNO(x)] (factor de corectie a umiditatii pentru NO(x), mentionat la pct. 1.3.3) dupa cum urmeaza:
K[HNO(x)] x conc sau K[HNO(x)] x conc(c)
b) Pentru gazele de esapament diluate:
Gaz(mass) = u x conc(c) x G(EXHW)
unde:
conc(c) – concentratia corectata a concentratiei de fond
conc(c) = conc – conc(d) x (1 – 1/DF)
DF = 13,4/(conc(CO2) + (conc(CO) + (conc(HC)) x 10-4
sau
DF = 13,4/conc(CO2)
Coeficientul u – umiditate, trebuie sa fie folosit conform tabelului 4:
Tabelul 4 – Valorile coeficientului u – umiditate pentru diversi componenti de gaze de esapament
Gazul
u
conc
NO(x)
0,001587
ppm
CO
0,000966
ppm
HC
0,000497
ppm
CO2
15,19
%
Densitatea HC se calculeaza cu ajutorul unui raport mediu carbon/hidrogen = 1:1,85.
1.3.5. Calculul emisiilor specifice
Emisiile specifice (g/kWh) se calculeaza pentru fiecare component dupa cum urmeaza:
n
_____
\
/____ (Gaz(mass i)) x WF(i))
i = 1
Gaz individual = ||||||||||||||||||||||||||
n
_____
\
/____ (P(i) x WF(i))
i = 1
unde:
P(i) = P(m,i) + P(AE,i)
Factorul de ponderare si numarul de secvente (n) utilizate in calculul anterior trebuie sa fie conform anexei nr. 3, pct. 3.7.1.
___________
Subpunctul 1.3. a fost modificat prin punctul 1. din Hotarare nr. 133/2008 incepand cu 14.02.2008.
1.4. Calculul emisiilor de particule
Emisiile de particule se calculeaza in felul urmator:
1.4.1. Corectia umiditatii pentru emisiile de particule
Deoarece emisiile de particule ale motorului diesel depind de conditiile atmosferice ambiante, debitul masic de particule trebuie sa fie corectat in functie de umiditatea aerului ambiant prin aplicarea factorului K(p) definit de urmatoarea relatie:
K(p) = 1/[1 + 0,0133 x (H(a) – 10,71)]
in care:
H(a) = umiditatea absoluta a aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
6,220 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
unde:
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă:
H(a) se poate determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede, aplicand formulele general acceptate.
1.4.2. Sisteme de diluare in circuit derivat
Rezultatele incercarilor finale raportate la emisiile de particule se obtin prin operatiile urmatoare. Pot fi utilizate diferite tipuri de comanda a debitului de diluare si sunt aplicabile diferite metode de calcul al debitului masic de gaze de esapament diluate G(EDF). Toate calculele sunt efectuate pe baza valorilor medii ale diferitelor puncte (i) din timpul perioadei de prelevare.
1.4.2.1. Sisteme izocinetice
G(EDFW,i) = G(EXHW,i) x q(i)
si
G(DILW,i) + (G(EXHW,i) x r)
q(i) = |||||||||||||||||||||||||||
G(EXHW,i) x r
in care r corespunde raportului dintre sectiunea sondei izocinetice si cea a colectorului de esapament A(T):
r = A(p)/A(T)
1.4.2.2. Sisteme cu masurarea concentratiei de CO2 sau NO(x)
G(EDFW,i) = G(EXHW,i) x q(i)
conc(E,i) – conc(A,i)
q(i) = |||||||||||||||||||||||
conc(D,i) – conc(A,i)
unde:
conc(E) = concentratia umeda a gazului marcator in gazele de esapament brute
conc(D) = concentratia umeda a gazului marcator in gazele de esapament diluate
conc(A) = concentratia umeda a gazului marcator in aerul de diluare
Concentratiile masurate in conditii uscate se convertesc in valori raportate la conditii umede conform punctului 1.3.2 al prezentei subanexe.
1.4.2.3. Sisteme cu masurarea CO2 si metoda echivalentului carbon
206,6 x G(FUEL,i)
G(EDFW,i) = |||||||||||||||||||||
CO2(D,i) – CO2(A,i)
unde:
CO2(D) = concentratia de CO2 in gazele de esapament diluate
CO2(A) = concentratia de CO2 in aerul de diluare [concentratiile in volume (%) din stare umeda]
Aceasta ecuatie se bazeaza pe ipoteza unui echilibru al carbonului (atomii de carbon sunt emisi de motor sub forma de CO2) si se calculeaza in etapele urmatoare:
G(EDFW,i) = G(EXHW,i) x q(i)
si
206,6 x G(FUEL,i)
q(i) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||
G(EXHW,i) x (CO2(D,i) – CO2(A,i))
1.4.2.4. Sisteme cu masurarea debitului
G(EDFW,i) = G(EXHW,i) x q(i)
si
G(TOTW,i)
q(i) = |||||||||||||||||||||||
G(TOTW,i) – G(DILW,i)
1.4.3. Sisteme de diluare in circuit direct
Rezultatele incercarilor finale pentru determinarea emisiilor de particule se obtin prin urmatoarele operatiuni:
Toate calculele se stabilesc pe baza valorilor medii ale diferitelor secvente (i) in timpul perioadei de prelevare:
G(EDFW,i) = G(TOTW,i)
1.4.4. Calculul debitului masic de particule
Debitul masic de particule se calculeaza dupa cum urmeaza:
Pentru metoda cu filtru unic:
M(f) (G(EDFW))(aver)
PT(mass) = |||||||| x |||||||||||||||||
M(SAM) 1.000
unde:
(G(EDFW))(aver) se calculeaza in cursul ciclului de incercare, prin insumarea valorilor medii ale diferitelor secvente de functionare din perioada de prelevare:
n
___
\
(G(EDFW))(aver) = /__ G(EDFW,i) x WF(i)
i=1
n
___
\
M(SAM) = /__ M(SAM,i)
i=1
in care: i = 1, …, n.
Pentru metoda cu filtre multiple
M(f,i) (G(EDFW))(aver)
PT(mass) = |||||||||| x |||||||||||||||||
M(SAM,i) 1.000
unde: i = 1, …, n.
Debitul masic de particule poate fi corectat, tinand cont de concentratia de fond, dupa cum urmeaza:
Pentru metoda cu filtru unic:
n
! ___ ¬¬
§ M(f) ! M(d) ! \ 1 ¬§§ (G(EDFW,i)(aver))
PT(mass) = §||||||| – §|||||||| x § /__ [1 – |||||||]§§§ x |||||||||||||||||||
§ M(SAM) ¡ M(DIL) ¡ i=1 DF(i) ±§§ 1.000
¡ ±±
Daca se efectueaza mai mult de o masuratoare, atunci M(d)/M(DIL) se inlocuieste cu (M(d)/M(DIL))(aver).
DF = 13,4 [conc(CO2) + (conc(CO) + conc(HC)) x 10-4] sau DF = 13,4/conc(CO2)
Pentru metoda cu filtre multiple:
! ¬
§ M(f,i) ! M(d) 1 ¬§ G(EDFW,i)
PT(mass) = §|||||||||| – §|||||||| x (1 – |||||||)§§ x |||||||||||
§ M(SAM,i) ¡ M(DIL) DF(i) ±§ 1.000
¡ ±
Daca se efectueaza mai mult de o masuratoare, atunci M(d)/M(DIL) este inlocuit cu (M(d)/M(DIL))(aver).
DF = 13,4 [conc(CO2) + (conc(CO) + conc(HC)) x 10-4]
sau
DF = 13,4/conc(CO2)
1.4.5. Calculul emisiilor specifice
Emisia de particule PT (g/kWh) se calculeaza in felul urmator(1):
Pentru metoda cu filtru unic:
PT(mass)
PT = ||||||||||||||||||
n
___
\
/__ P(i) x WF(i)
i=1
Pentru metoda cu filtre multiple:
PT(mass,i) x WF(i)
PT = ||||||||||||||||||||
n
___
\
/__ P(i) x WF(i)
i=1
___________
(1) Debitul masic al particulelor PT(mass) trebuie multiplicat cu K(p) (factor de corectie a umiditatii pentru particule, mentionat la pct. 1.4.1).
1.4.6. Factor de ponderare efectiv
Pentru metoda cu filtru unic, factorul de ponderare efectiv WF(E,i) pentru fiecare secventa se calculeaza cu urmatoarea formula:
M(SAM,i) x [G(EDFW,i)](aver)
WF(E,i) = ||||||||||||||||||||||||||||||
M(SAM) x G(EDFW,i)
unde: i = 1, …, n.
Valoarea factorilor de ponderare efectivi trebuie sa se situeze in limitele a ±0,005 (valoarea absoluta) fata de factorii de ponderare prevazuti la anexa nr. 3, pct. 3.7.1.
2. EVALUAREA SI CALCULAREA DATELOR (INCERCAREA NRTC)
La prezentul punct sunt descrise urmatoarele doua principii de masurare care pot fi utilizate pentru evaluarea emisiilor de poluanti in timpul ciclului NRTC:
– componentii gazosi se masoara in gazele de esapament brute in timp real si particulele se determina cu ajutorul unui sistem de diluare in circuit derivat,
– componentii gazosi si particulele se determina cu ajutorul unui sistem de diluare in circuit direct (CVS).
2.1. Calculul emisiilor de gaze si de particule din gazele de esapament brute in conditiile utilizarii unui sistem de diluare in circuit derivat
2.1.1. Introducere
Se utilizeaza semnalele de concentratie instantanee a componentilor gazosi pentru calculul emisiilor masice inmultindu-le cu debitul masic instantaneu al gazelor de esapament. Debitul masic instantaneu al gazelor de esapament se masoara in mod direct sau se calculeaza cu ajutorul metodelor descrise la anexa nr. 3, subanexa nr. 1, pct. 2.2.3 (masurarea aerului de aspiratie si a debitului de combustibil, metoda gazului marcator, masurarea aerului de aspiratie si a raportului aer/combustibil). O atentie deosebita trebuie acordata timpilor de raspuns al diferitelor instrumente. Diferentele respective se justifica prin alinierea temporara a semnalelor.
Pentru particule, semnalele de debit masic de gaze de esapament se utilizeaza pentru reglarea sistemului de diluare in circuit derivat pentru a se obtine o proba proportionala cu debitul masic de
gaze de esapament. Calitatea proportionalitatii se verifica prin aplicarea unei analize de regresie (revenire) intre proba si debitul de gaze de esapament, conform anexei nr. 3, subanexa nr. 1, pct. 2.4.
2.1.2. Determinarea compusilor gazosi
2.1.2.1. Calculul emisiilor masice
Masa de poluanti M(gaz) (g/incercare) se determina prin calcularea emisiilor masice instantanee pornind de la concentratiile brute de poluanti, de la valorile „u” din tabelul 4 (vezi pct. 1.3.4) si de la debitul masic de gaze de esapament, tinand seama de timpul de transformare si integrand valorile instantanee pe durata ciclului. Este de preferat masurarea concentratiei in conditii umede. In cazul in care concentratiile sunt masurate in conditii uscate, corectia pentru trecerea de la conditii uscate la conditii umede, descrisa mai jos, se aplica valorilor concentratiei instantanee inaintea oricarui alt calcul.
Tabelul 4 – Valorile coeficientului u – umiditate pentru diversi componenti din gazele de esapament
Gazul
u
conc
NO(x)
0,001587
ppm
CO
0,000966
ppm
HC
0,000497
ppm
CO2
15,19
%
Densitate HC se calculeaza pe baza unui raport mediu carbon/hidrogen de 1:1,85.
Se aplica urmatoarea formula:
n
___
\ 1
M(gaz) = /__ u x conc(i) x G(EXHW,i) x ||| (g/kWh)
i=1 f
unde:
u = raportul dintre densitatea componentului gazos si densitatea gazelor de esapament
conc(i) = concentratia instantanee a componentului in gazul de esapament brut, (ppm)
G(EXHW,i) = debitul masic de gaze de esapament, (kg/s)
f = frecventa de colectare a datelor, (Hz)
n = numarul de masuratori
Pentru calculul NO(x) se utilizeaza factorul de corectie a umiditatii k(H) descris in continuare. Daca masurarea nu s-a facut deja in conditii umede, concentratia masurata instantaneu este convertita in valori raportate la conditii umede, cum este descris in continuare:
2.1.2.2. Corectia pentru trecerea de la conditii uscate la conditii umede
In cazul in care concentratia masurata este determinata in conditii uscate, ea este convertita in valori raportate in conditii umede aplicand formulele urmatoare:
conc(umed) = k(w) x conc(uscat)
unde:
! 1 ¬
K(w,r,i) = §| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||§
¡ 1 + 1,88 x (conc(CO) + conc(CO2)) + K(w2) ±
cu:
1,608 x H(a)
K(w2) = ||||||||||||||||||||||
1.000 (1,608 x H(a))
in care:
conc(CO2) = concentratia de CO2 in conditii uscate, (%)
conc(CO) = concentratia de CO in conditii uscate, (%)
H(a) = umiditatea aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
6,220 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă:
H(a) se determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede, aplicand formulele general acceptate.
2.1.2.3. Corectia umiditatii si a temperaturii pentru emisiile de NO(x)
Deoarece emisiile de NO(x) depind de conditiile atmosferice ambiante, concentratia de NO(x) se corecteaza in functie de temperatura si umiditatea aerului ambiant prin aplicarea factorilor dati de formula urmatoare:
1
k(H) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 – 0,0182 x (H(a) – 10,71) + 0,0045 x (T(a) – 298)
in care:
T(a) = temperatura aerului, (K)
H(a) = umiditatea aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
6,220 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
in care:
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă:
H(a) se poate determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede, aplicand formulele general acceptate.
2.1.2.4. Calculul emisiilor specifice
Emisiile specifice (g/kWh) se calculeaza pentru fiecare componenta individuala in modul urmator:
unde:
Mgaz, rece = masa totala a gazelor poluante pe durata ciclului de pornire la rece (in g);
Mgaz, cald = masa totala a gazelor poluante pe durata ciclului de pornire la cald (in g);
Wef, rece = lucrul mecanic al ciclului efectiv pe durata ciclului de pornire la rece, determinat in conformitate cu prevederile pct. 4.6.2 din anexa nr. 3 (in kWh);
Wef, cald = lucrul mecanic al ciclului efectiv pe durata ciclului de pornire la cald, determinat in conformitate cu prevederile pct. 4.6.2 din anexa nr. 3 (in kWh)
___________
Subpunctul 2.1.2.4. a fost modificat prin punctul 6. din Hotarare nr. 684/2011 incepand cu 03.08.2011.
2.1.3. Determinarea particulelor
2.1.3.1. Calcularea emisiilor masice
Masele particulelor MPT, rece si MPT, cald (g/incercare standardizata) se calculeaza dupa una dintre urmatoarele metode:
unde:
MPT = MPT, rece pentru ciclul cu pornire la rece;
MPT = MPT, cald pentru ciclul cu pornire la cald;
Mf = masa particulelor prelevate pe durata ciclului (in mg);
MEDFW = masa echivalenta gazelor de esapament diluate pe durata ciclului (in kg);
MSAM = masa gazelor de esapament diluate care trec prin filtrele de particule (in kg).
Masa totala echivalenta a gazelor de esapament diluate pe durata ciclului se determina dupa cum urmeaza:
unde:
GEDFW, i = debitul masic instantaneu echivalent al gazelor de esapament diluate (in kg/s);
GEXHW, i = debitul masic instantaneu al gazelor de esapament (in kg/s);
qi = coeficientul de diluare instantanee;
GTOTW, i = debitul masic instantaneu al gazelor de esapament diluate prin tunelul de diluare (in kg/s);
GDILW, i = debitul masic instantaneu al aerului de diluare (in kg/s);
f = frecventa de prelevare a datelor (in Hz);
n = numarul de masuratori;
unde:
MPT = MPT, rece pentru ciclul cu pornire la rece;
MPT = MPT, cald pentru ciclul cu pornire la cald;
Mf = masa particulelor prelevate pe durata ciclului (in mg);
rs = raportul mediu de esantioane pe parcursul ciclului de incercare,
unde:
MSE = masa gazelor de esapament prelevate pe durata ciclului (in kg);
MEXHW = debitul masic total al gazelor de esapament pe durata ciclului (in kg);
MSAM = masa gazelor de esapament diluate care trec prin filtrele de particule (in kg);
MTOTW = masa gazelor de esapament diluate care trec prin tunelul de diluare (in kg).
NOTĂ In cazul unui sistem de prelevare totala, MSAM si MTOTW sunt identice.
___________
Subpunctul 2.1.3.1. a fost modificat prin punctul 6. din Hotarare nr. 684/2011 incepand cu 03.08.2011.
2.1.3.2. Factorul de corectie a umiditatii pentru emisiile de particule
Deoarece emisiile de particule ale motorului diesel depind de conditiile atmosferice ambiante, concentratia de particule trebuie sa fie corectata in functie de umiditatea aerului ambiant prin aplicarea factorului K(p) care se obtine cu formula urmatoare:
K(p) = 1/[1 + 0,0133 x (H(a) – 10,71)]
in care:
H(a) = umiditatea aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
6,220 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
in care:
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă:
H(a) se poate fi determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede, aplicand formulele general acceptate.
2.1.3.3. Calculul emisiilor specifice
Emisiile specifice (g/kWh) se calculeaza dupa cum urmeaza:
unde:
MPT, rece = masa particulelor poluante pe durata ciclului de pornire la rece (in g/incercare standardizata);
MPT, cald = masa particulelor poluante pe durata ciclului de pornire la cald (in g/incercare standardizata);
Kp, rece = factorul de corectie a umiditatii pentru particule pe durata ciclului de pornire la rece;
Kp, cald = factorul de corectie a umiditatii pentru particule pe durata ciclului de pornire la cald;
Wef, rece = lucrul mecanic al ciclului efectiv pe durata ciclului de pornire la rece, determinat in conformitate cu prevederile pct. 4.6.2 din anexa nr. 3 (in kWh);
Wef, cald = lucrul mecanic al ciclului efectiv pe durata ciclului de pornire la cald, determinat in conformitate cu prevederile pct. 4.6.2 din anexa nr. 3 (in kWh)
___________
Subpunctul 2.1.3.3. a fost modificat prin punctul 6. din Hotarare nr. 684/2011 incepand cu 03.08.2011.
2.2. Determinarea componentilor gazosi si a particulelor cu ajutorul unui sistem de diluare in circuit direct
Pentru a calcula emisiile din gazele de esapament diluate trebuie sa se cunoasca debitul masic al acestor gaze. Debitul total de gaz de esapament diluat pe durata ciclului M(TOTW) (kg/incercare) se calculeaza plecand de la valorile de masurare colectate pe timpul ciclului si de la datele de etalonare corespondente ale debitmetrului (V0 pentru PDP, K(v) pentru CVF, C(d) pentru SSV) cu ajutorul uneia din metodele descrise la pct. 2.2.1. In cazul in care masa totala a probei de particule (M SAM) si de gaze poluante depaseste 0,5% din debitul total al sistemului CVS (M(TOTW)), se corecteaza debitul sistemului CVS pentru a tine seama de M(SAM) sau debitul probei de particule este readus in sistemul CVS inaintea debitmetrului.
2.2.1. Determinarea debitului de gaze de esapament diluate
Sistemul PDP-CVS
Daca temperatura gazelor de esapament diluate este mentinuta in limitele de ± 6 K in timpul intregului ciclu cu ajutorul unui schimbator de caldura, debitul masic in timpul ciclului se calculeaza conform urmatoarei formule:
M(TOTW) = 1,293 x V0 x N(p) x [p(B) – p1] x 273/(101,3 x T)
unde:
M(TOTW) = masa gazelor de esapament diluate in conditii umede pe durata ciclului, (kg)
V0 = volumul de gaz de esapament pompat pe o rotatie in conditii de incercare, (m3/rotatie)
N(p) = numarul total de rotatii ale pompei de incercare
p(B) = presiunea atmosferica in standul de incercare, (kPa)
p1 = depresiunea la intrarea in pompa, (kPa)
T = temperatura medie a gazelor de esapament diluate la intrarea in pompa in timpul ciclului, (K)
In cazul in care se utilizeaza un sistem de compensare a debitului (fara schimbator de caldura), emisiile masice instantanee se determina si se integreaza pe durata ciclului. In acest caz, masa instantanee de gaze de esapament diluate se calculeaza dupa cum urmeaza:
M(TOTW,i) = 1,293 x V0 x N(p,i) x [p(B) – p1] x 273/(101,3 x T)
unde:
N(p,i) = numarul total de rotatii al pompei in intervalul de timp.
Sistemul CFV-CVS
Daca temperatura gazelor de esapament diluate este mentinuta in limitele de ±11 K, in timpul intregului ciclu, cu ajutorul unui schimbator de caldura, debitul masic in timpul ciclului se calculeaza dupa cum urmeaza:
M(TOTW) = 1,293 x t x K(v) x p(A)/T0,5
unde:
M(TOTW) = masa gazelor de esapament diluate in conditii umede pe durata ciclului, (kg)
t = durata ciclului, (s)
K(v) = coeficientul de etalonare a debitmetrului cu tub Venturi cu curgere critica in conditii normalizate
p(A) = presiunea absoluta la intrarea in debitmetru, (kPa)
T = temperatura la intrarea in debitmetrul cu tub Venturi, (K)
In cazul in care este utilizat un sistem de compensare a debitului (fara schimbator de caldura), emisiile masice instantanee trebuie sa fie determinate si integrate pe durata ciclului. In acest caz, masa instantanee de gaze de esapament diluate este calculata dupa cum urmeaza:
M(TOTW,i) = 1,293 x Delta t(i) x K(v) x p(A)/T0,5
unde:
Delta t(i) = intervalul de timp, (s).
Sistemul SSV-CVS
Daca temperatura gazelor de esapament diluate este mentinuta in limitele de ±11 K, in timpul intregului ciclu, cu ajutorul unui schimbator de caldura, debitul masic in timpul ciclului se calculeaza dupa cum urmeaza:
M(TOTW) = 1,293 x Q(ssv)
unde:
!||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
§! 1 1 ¬
Q(SSV) = A0 d2 C(d) P(A) \ §§ ||| (r1,4286 – r1,7143) [|||||||||||||||||]§
\§¡ T 1 – beta4 r1,4286 ±
A0 = serie de constante si de conversii de unitati
1/2
! m3 ¬! K ¬! 1 ¬
A0 = 0,006111 in unitati SI de §|||||§§||||||§§|||||§
¡ min ±¡ kPa ±¡ mm2 ±
d = diametrul sectiunii minime a SSV, (m)
C(d) = coeficientul de descarcare a SSV
P(A) = presiunea absoluta la intrare in tubul Venturi, (kPa)
T = temperatura la intrare in tubul Venturi, (K)
r = raportul intre presiunea statica absoluta in sectiunea minima si cea de intrare in SSV = 1 – Delta p/p(A)
beta = raportul dintre diametrul d al sectiunii minime a SSV si diametrul interior al colectorului de aspiratie = d/D
In cazul in care se utilizeaza un sistem de compensare a debitului (fara schimbator de caldura), emisiile masice instantanee trebuie sa fie determinate si integrate pe durata ciclului. In acest caz, masa instantanee de gaze de esapament diluate este calculata dupa cum urmeaza:
M(TOTW,i) = 1,293 x Q(ssv) x Delta t(i)
unde:
!|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
§! 1 1 ¬
Q(SSV) = A0 d2 C(d) P(A) \ §§ || (r1,4286 – r1,7143) [|||||||||||||||||]§
\§¡ T 1 – beta4 r1,4286 ±
Delta t(i) = intervalul de timp, (s).
Calculul timpului real este initializat fie cu o valoare rezonabila a lui C(d), de ex. 0,98, fie cu o valoare rezonabila a lui Q(SSV). In cazul in care calculul este initializat cu Q(SSV), se utilizeaza valoarea initiala a lui Q(SSV) pentru evaluarea numarului Re (Reynolds).
In timpul tuturor incercarilor pentru determinarea emisiilor, numerele Reynolds ale sectiunii minime a SSV trebuie sa fie apropiat de numerele Reynolds utilizate pentru stabilirea curbei de etalonare definite conform subanexei nr. 2, pct. 1.3.2.
2.2.2. Corectia umiditatii pentru emisiile de NO(x)
Deoarece emisiile de NO(x) depind de conditiile atmosferice ambiante, concentratia de NO(x) trebuie sa fie corectata in functie de umiditatea aerului ambiant prin aplicarea factorilor dati de urmatoarea formula:
1
k(H) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 – 0,0182 x (H(a) – 10,71) + 0,0045 x (T(a) – 298)
unde:
T(a) = temperatura aerului, (K)
H(a) = umiditatea absoluta a aerului de aspiratie, (grame apa/kg aer uscat)
6,220 x R(a) x p(a)
H(a) = |||||||||||||||||||||||||||
p(B) – p(a) x R(a) x 10-2
unde:
R(a) = umiditatea relativa a aerului de aspiratie, (%)
p(a) = presiunea de vapori de saturatie a aerului de aspiratie, (kPa)
p(B) = presiunea barometrica totala, (kPa)
Notă:
H(a) se poate fi determina pornind de la masurarea umiditatii relative, descrisa anterior, sau de la masurarea punctului de roua, a presiunii de vapori sau a temperaturii masurate in conditii uscate/umede, aplicand formulele general acceptate.
2.2.3. Calculul debitului masic al emisiilor
2.2.3.1. Sisteme cu debit masic constant
In cazul sistemelor echipate cu un schimbator de caldura, masa poluantilor M gaz (g/incercare) se determina din ecuatia urmatoare:
M(gaz) = u x conc x M(TOTW)
unde:
u = raportul dintre densitatea componentului gazos si densitatea gazelor de esapament, cum este indicat in tabelul 4, pct. 1. 2.1.2.1.
conc = valorile medii corectate ale concentratiilor de fond pe durata ciclului, pornind de la integrarea (obligatorie pentru NO(x) si HC) sau de la masurarea in sac, (ppm)
M(TOTW) = masa totala de gaze de esapament diluate pe durata ciclului, asa cum este ea determinata la pct. 2.2.1, (kg)
Deoarece emisiile de NO(x) depind de conditiile atmosferice ambiante, concentratia de NO(x) trebuie sa fie corectata in functie de umiditatea aerului ambiant aplicand factorul k(H), asa cum se arata la pct. 2.2.2.
Concentratiile masurate in conditii uscate trebuie sa fie convertite in valori raportate la conditii umede conform punctului 1.3.2.
2.2.3.1.1. Determinarea valorilor corectate ale concentratiilor de fond
Concentratia de fond medie de gaze poluante in aerul de diluare trebuie sa fie dedusa din concentratiile masurate pentru a obtine concentratiile nete de poluanti. Valorile medii ale concentratiilor de fond se pot masura cu ajutorul metodei sacilor de prelevare sau al unei masuratori continue cu integrare. Se utilizeaza urmatoarele formule:
conc = conc(e) – conc(d) x (1 – 1/DF)
in care:
conc = concentratia poluantului corespondent in gazele de esapament diluate, corectate cu cantitatea de poluant corespondent in aerul de diluare (ppm)
conc(e) = concentratia poluantului corespondent masurata in gazele de esapament diluate, (ppm)
conc(d) = concentratia poluantului corespondent masurata in aerul de diluare, (ppm)
DF = factor de dilutie
Factorul de dilutie se calculeaza cu formula urmatoare:
13,4
DF = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
conc(eCO2) + (conc(eHC) + conc(eCO)) x 10-4
2.2.3.2. Sisteme de compensare a debitului
Pentru sistemele fara schimbator de caldura, masa poluantilor M(gaz) (g/incercare) se determina prin calcularea emisiile masice instantanee si integrand valorile instantanee pe toata durata ciclului. De asemenea, corectia se aplica direct la valoarea instantanee a concentratiei pentru a tine cont de concentratia de fond. Se aplica urmatoarea formula:
n
___
\
M(SAM) = /__ [M(TOTW,i) x conc(e,i) x u] – [M(TOTW) x conc(d) x (1 – 1/DF) x u]
i=1
unde:
conc(e,i) = concentratia instantanee a poluantului corespondent masurata in gazele de esapament diluate, (ppm)
conc(d) = concentratia poluantului corespondent masurata in aerul de diluare, (ppm)
u = raportul dintre densitatea componentului gazos si densitatea gazelor de esapament diluate, cum este indicat in tabelul 4, pct. 2.1.2.1.
M(TOTW,i) = masa instantanee de gaz de esapament diluat (a se vedea pct. 2.2.1), (kg)
M(TOTW) = masa totala de gaze de esapament diluate pe durata ciclului (a se vedea pct. 2.2.1), (kg)
DF = factor de dilutie, asa cum este determinat la pct. 2.2.3.1.1.
Deoarece emisiile de NO(x) depind de conditiile atmosferice ambiante, concentratia de NO(x) trebuie sa fie corectata in functie de umiditatea aerului ambiant aplicand factorului k(H), asa cum se arata la pct. 2.2.2.
2.2.4. Calculul emisiilor specifice
Emisiile specifice (g/kWh) se calculeaza individual pentru fiecare componenta in modul urmator:
unde:
Mgaz, rece = masa totala a gazelor poluante pe durata ciclului de pornire la rece (in g);
Mgaz, cald = masa totala a gazelor poluante pe durata ciclului de pornire la cald (in g);
Wef, rece = lucrul mecanic al ciclului efectiv pe durata ciclului de pornire la rece, determinat in conformitate cu prevederile pct. 4.6.2 din anexa nr. 3 (in kWh);
Wef, cald = lucrul mecanic al ciclului efectiv pe durata ciclului de pornire la cald, determinat in conformitate cu prevederile pct. 4.6.2 din anexa nr. 3 (in kWh).
___________
Subpunctul 2.2.4. a fost modificat prin punctul 6. din Hotarare nr. 684/2011 incepand cu 03.08.2011.
2.2.5. Calculul emisiilor de particule
2.2.5.1. Calculul debitului masic
Masele particulelor MPT, rece si MPT, cald (g/incercare standardizata) se calculeaza dupa cum urmeaza:
unde:
MPT = MPT, rece pentru ciclul cu pornire la rece;
MPT = MPT, cald pentru ciclul cu pornire la cald;
Mf = masa particulelor prelevate pe durata ciclului (in mg);
MTOTW = masa totala a gazelor de esapament diluate pe durata ciclului, determinata in conformitate cu pct. 2.2.1 (kg);
MSAM = masa gazelor de esapament diluate prelevata din tunelul de diluare pentru colectarea particulelor (in kg),
precum si
Mf = Mf, p + Mf, b, in cazul in care se cantaresc separat (in mg);
Mf, p = masa particulelor poluante colectate pe filtrul primar (in mg);
Mf, b = masa particulelor poluante colectate pe filtrul secundar (in mg);
In cazul in care se foloseste un sistem de dubla diluare, masa de aer de diluare secundara se scade din masa totala a gazelor de esapament dublu diluate care au fost prelevate pe filtrele de particule poluante.
Click pentru continuare
