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 8
Continuare :
CO
=
517,851 x 0,85 + 20,007 x 0,15 –––––––––– 2,31 x 0,85 + 0 x 0,15
=
225,71 [g/kWh]
CO2
=
2629,658 x 0,85 + 222,799 x 0,15 ––––––––––– 2
=
1155,4 [g/kWh]
2.3. Date determinate pentru gazul de esapament diluat, pe un motor in 4 timpi cu aprindere prin scanteie
In ceea ce priveste datele experimentale (tabelul 18), se efectueaza calculele mai intai pentru secventa nr. 1, dupa care, utilizand aceeasi procedura, calculul se extinde si la celelalte secvente de incercare.
Tabelul 18 – Datele experimentale ale unui motor in 4 timpi cu aprindere prin scanteie
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
Turatia motorului
min-1
3060
3060
3060
3060
3060
2100
Puterea
kW
13,15
9,81
6,52
3,25
1,28
0
Sarcina
%
100
75
50
25
10
0
Factorul de ponderare
–
0,090
0,200
0,290
0,300
0,070
0,050
Presiunea barometrica
kPa
980
980
980
980
980
980
Temperatura aerului de aspiratie(1)
°C
25,3
25,1
24,5
23,7
23,5
22,6
Umiditatea relativa a aerului de aspiratie(1)
%
19,8
19,8
20,6
21,5
21,9
23,2
Umiditatea absoluta a aerului de aspiratie
gr. apa/ kg aer
4,08
4,03
4,05
4,03
4,05
4,06
CO in conditii uscate
ppm
3681
3465
2541
2365
3086
1817
NO(x) in conditii umede
ppm
85,4
49,2
24,3
5,8
2,9
1,2
HC in conditii umede
ppm C1
91
92
77
78
119
186
CO2 in conditii uscate
% vol
1,038
0,814
0,649
0,457
0,330
0,208
CO in conditii uscate (concentratia de fond)
ppm
3
3
3
2
2
3
NO(x) in conditii umede (concentratia de fond)
ppm
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
HC in conditii umede (concentratia de fond)
ppm
6
6
5
6
6
4
CO2 in conditii uscate (concentratia de fond)
% vol
0,042
0,041
0,041
0,040
0,040
0,040
Debitul masic de esapament diluat G(TOTW)
Kg/h
625,722
627,171
623,549
630,792
627,895
561,267
Raportul H/C al combustibilului, alfa
–
1,85
1,85
1,85
1,85
1,85
1,85
Raportul O/C al combustibilului, beta
–
0
0
0
0
0
0
(1) Conditiile aerului de diluare sunt egale cu ale aerului de aspiratie.
2.3.1. Factorul k(w) de corectie de la valoarea uscata la valoarea umeda
Se calculeaza factorul k(w) de corectie pentru convertirea concentratiilor de CO si de CO2 masurate in stare uscata, la concentratia masurata in stare umeda:
• Pentru gazele de esapament diluate:
! 1 – k(w1) ¬
k(w) = k(w,e,2) = §||||||||||||||||||||||§
§ alfa x %CO2[uscat]§
§1 + ||||||||||||||||||§
¡ 200 ±
unde:
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]
13,4
DF = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
%conc(CO2) + (ppm.conc(CO) + ppm.conc(HC)) x 10-4
13,4
DF = |||||||||||||||||||||||||||| = 9,465
1,038 + (3681 + 91) x 10-4
! 1 1 ¬
1,608 x §4,08 x (1 – |||||||) – 4,08 x |||||||§
¡ 9,465 9,465 ±
k(w1) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| = 0,007
! 1 1 ¬
1.000 + 1,608 x §4,08 x (1 – |||||||) + 4,08 x |||||||§
¡ 9,465 9,465 ±
! 1 – 0,007 ¬
k(w) = k(w,e,2) = §||||||||||||||||||§ = 0,984
§ 1,85 x 1,038 §
§1 + ||||||||||||||§
¡ 200 ±
CO[umed] = CO[uscat] x k(w) = 3681 x 0,984 = 3623 [ppm]
CO2[umed] = CO2[uscat] x k(w) = 1,038 x 0,984 = 1,0219 [%]
Tabelul 19 – Valorile umiditatilor pentru CO si CO2 la gazele de esapament diluate pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
DF
–
9,465
11,454
14,707
19,100
20,612
32,788
k(w1)
–
0,007
0,006
0,006
0,006
0,006
0,006
k(w)
–
0,984
0,986
0,988
0,989
0,991
0,992
CO[umed]
ppm
3623
3417
2510
2340
3057
1802
CO2[umed]
%
1,021
0,8028
0,6412
0,4524
0,3264
0,2066
• Pentru aerul de diluare:
k(wd) = 1 – k(w1)
unde:
– factorul k(w1) este acelasi cu cel calculat pentru gazele de esapament diluate.
k(wd) = 1 – 0,007 = 0,993
CO[umed] = CO[uscat] x k(wd) = 3 x 0,993 = 3 [ppm]
CO2[umed] = CO2[uscat] x k(wd) = 0,042 x 0,993 = 0,0421 [%vol]
Tabelul 20 – Valorile umiditatilor pentru CO si CO2 la aerul de diluare pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
k(w1)
–
0,007
0,006
0,006
0,006
0,006
0,006
k(w)
–
0,993
0,994
0,994
0,994
0,994
0,994
CO[umed]
ppm
3
3
3
2
2
3
CO2[umed]
%
0,0421
0,0405
0,0403
0,0398
0,0394
0,0401
2.3.2. Emisiile de HC
HC(mass) = u x conc(c) x G(TOTW)
unde:
u = 0,000478 (conf. Tabelului 2)
conc(c) = conc – conc(d) x (1 – 1/DF)
conc(d) = 91 – 6 x (1 – 1/9,465) = 86 [ppm]
HC(mass) = 0,000478 x 86 x 625,722 = 25,666 [g/h]
Tabelul 21 – Emisiile de HC [g/h] pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
HC(mass)
25,666
25,993
21,607
21,850
34,074
48,963
2.3.3. Emisiile de NO(x)
• Factorul k(H), pentru corectarea emisiilor de NO(x) se calculeaza dupa cum urmeaza:
k(H) = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x H(a) – 0,862 x 10-3 x H2(a)
k(H) = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x 4,08 – 0,862 x 10-3 x 4,082 = 0,79
Tabelul 22 – Factorul de corectie a umiditatii k(H) a emisiilor de NO(x) pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
k(H)
0,793
0,791
0,791
0,790
0,791
0,792
NO[x(mass)] = u x conc(c) x k(H) x G(TOTW)
unde:
u = 0,001587 (conf. Tabelului 2)
conc(c) = conc – conc(d) x (1 – 1/DF)
conc(c) = 85 – 0 x (1 – 1/9,465) = 85 [ppm]
NO[x(mass)] = 0,001587 x 85 x 0,79 x 625,722 = 67,168 [g/h]
Tabelul 23 – Emisiile de NO(x) [g/h] pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
NO(mass)
67,168
38,721
19,012
4,621
2,319
0,811
2.3.4. Emisiile de CO
CO(mass) = u x conc(c) x G(TOTW)
unde:
u = 0,000966 (conf. Tabelului 2)
conc(c) = conc – conc(d) x (1 – 1/DF)
conc(c) = 3622 – 3 x (1 – 1/9,465) = 3620 [ppm]
CO(mass) = 0,000966 x 3620 x 625,722 = 2188,001 [g/h]
Tabelul 24 – Emisiile de CO(mass) [g/h] pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
CO(mass)
2188,001
2068,760
1510,187
1424,792
1853,109
975,435
2.3.5. Emisiile de CO2
CO2(mass) = u x conc(c) x G(TOTW)
unde:
u = 15,19 (conf. Tabelului 2)
conc(c) = conc – conc(d) x (1 – 1/DF)
conc(c) = 1,0219 – 0,0421 x (1 – 1/9,465) = 0,9842 [%vol]
CO2(mass) = 15,19 x 0,9842 x 625,722 = 9354,488 [g/h]
Tabelul 25 – Emisiile de CO2 [g/h] pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
CO2(mass)
9354,488
7295,794
5717,531
3973,503
2756,113
1430,229
2.3.6. Emisiile specifice
• Emisia specifica [g/kWh] trebuie sa fie calculata individual pentru fiecare constituent:
n
___
\
/__ (Gaz[mass(i)] x WF(i))
i=1
Gaz considerat = ||||||||||||||||||||||||||
n
___
\
/__ (P(i) x WF(i))
i=1
Tabelul 26 – Emisiile [g/h] si factorii de ponderare pentru fiecare secventa de incercare
Secventa de incercare
1
2
3
4
5
6
HC(mass)
g/h
25,666
25,993
21,607
21,850
34,074
48,963
NO(x)(mass)
g/h
67,168
38,721
19,012
4,621
2,319
0,811
CO(mass)
g/h
2188,001
2068,760
1510,187
1424,792
1853,109
975,435
CO2(maas)
g/h
9354,488
7295,794
5717,531
3973,503
2756,113
1430,229
Puterea P(i)
kW
13,15
9,81
6,52
3,25
1,28
0
Factorul de ponderare W(Fi)
–
0,090
0,200
0,290
0,300
0,070
0,050
25,666 x 0,09 + 25,993 x 0,2 + 21,607 x 0,29 + 21,850 x 0,3 + 34,074 x 0,07 + 48,963 x 0,05
HC = ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| = 4,12 [g/kWh]
13,15 x 0,09 + 9,81 x 0,2 + 6,52 x 0,29 + 3,25 x 0,3 + 1,28 x 0,07 + 0 x 0,05
67,168 x 0,09 + 38,721 x 0,2 + 19,012 x 0,29 + 4,621 x 0,3 + 2,319 x 0,07 + 0,811 x 0,05
NO(x) = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| = 3,42 [g/kWh]
13,15 x 0,09 + 9,81 x 0,2 + 6,52 x 0,29 + 3,25 x 0,3 + 1,28 x 0,07 + 0 x 0,05
2188,001 x 0,09 + 2068,760 x 0,2 + 1510,187 x 0,29 + 1424,792 x 0,3 + 1853,109 x 0,07 + 975,435 x 0,05
CO = |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| = 271,15 [g/kWh]
13,15 x 0,09 + 9,81 x 0,2 + 6,52 x 0,29 + 3,25 x 0,3 + 1,28 x 0,07 + 0 x 0,05
9354,688 x 0,09 + 7295,794 x 0,2 + 5717,531 x 0,29 + 3973,503 x 0,3 + 2756,113 x 0,07 + 1430,229 x 0,05
CO2 = ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||| = 887,53 [g/kWh]
13,15 x 0,09 + 9,81 x 0,2 + 6,52 x 0,29 + 3,25 x 0,3 + 1,28 x 0,07 + 0 x 0,05
Subanexa nr. 4
1. RESPECTAREA NORMELOR DE EMISII
Prezenta subanexa se aplica motoarelor cu aprindere prin scanteie, incepand de la faza II.
1.1. Normele de emisii de gaze de esapament pentru motoarele de la faza II, inscrise in anexa nr. 1, punctul 4.2, se aplica motoarelor pe timpul perioadei de mentinere in timp a caracteristicilor de emisii (PDCE), perioada determinata conform prezentei subanexe.
1.2. Pentru toate motoarele de la faza II, daca atunci cand sunt testate adecvat, in conformitate cu procedurile prevazute in prezenta hotarare, toate motoarele de incercat care reprezinta o familie de motoare cu emisii care, odata corectate prin amplificare cu factorul de deteriorare (DF) prevazut in prezenta subanexa, sunt mai mici sau egale cu fiecare norma de emisii de la faza II (limita de emisii pentru familii (FEL), daca este cazul), pentru o clasa de motoare data, aceasta familie este recunoscuta ca fiind conforma normelor de emisii pentru aceasta clasa de motoare.
Daca un motor de incercat, care reprezinta o familie de motoare, prezinta emisii care, odata corectate, prin amplificare cu factorul de deteriorare prevazut in prezenta subanexa, sunt superioare tuturor normelor de emisii (FEL, daca este cazul), pentru o clasa de motoare data, aceasta familie este considerata ca fiind neconforma normelor de emisii pentru aceasta clasa de motoare.
1.3. Un producator de motoare de serie mica poate, in mod optional, sa adopte factorii de deteriorare pentru HC + NO(x) si CO, care figureaza in tabelele 1 sau 2 ale prezentului punct, sau sa calculeze factorii de deteriorare pentru HC + NO(x) si CO conform procedurii prezentate la pct. 1.3.1. Pentru tehnologiile necuprinse in tabelele 1 si 2 ale prezentului punct producatorul trebuie sa utilizeze procedura descrisa la pct. 1.4 al prezentei subanexe.
Tabelul 1 – Motoare portabile. Emisiile de HC + NO(x) si de CO
Factorii de deteriorare prestabiliti pentru producatorii de motoare in serie mica
Clasa de motoare
Motoare in 2 timpi
Motoare in 4 timpi
Motoare cu dispozitiv de posttratament
HC + NO(x)
CO
HC + NO(x)
CO
SH:1
1,1
1,1
1,5
1,1
DF calculat cu ajutorul formulei prezentata la pct. 1.3.1
SH:2
1,1
1,1
1,5
1,1
SH:3
1,1
1,1
1,5
1,1
Tabelul 2 – Motoare neportabile. Emisiile de HC + NO(x) si de CO
Factorii de deteriorare prestabiliti pentru producatorii de motoare in serie mica
Clasa de motoare
Motoare cu supape laterale
Motoare cu supape in cap
Motoare cu dispozitiv de posttratament
HC + NO(x)
CO
HC + NO(x)
CO
SN:1
2,1
1,1
1,5
1,1
DF calculat cu ajutorul formulei prezentata la pct. 1.3.1
SN:2
2,1
1,1
1,5
1,1
SN:3
2,1
1,1
1,5
1,1
SN:4
1,6
1,1
1,4
1,1
1.3.1. Formula de calcul al factorilor de deteriorare pentru motoarele cu dispozitiv de posttratament:
DF = [(NE x EDF) – (CC x F)]/(NE – CC)
unde:
– DF – factorul de deteriorare;
– NE – nivelul emisiilor motoarelor noi, in amonte de catalizator, in g/kWh;
– EDF – factorul de deteriorare pentru motoarele fara catalizator, asa cum figureaza in tabelul 1;
– CC – cantitatea convertita la ora «zero», in g/kWh;
– F = 0,8 – pentru HC si F = 0,0 – pentru NO(x), pentru toate clasele de motoare;
– F = 0,8 – pentru CO, pentru toate clasele de motoare.
1.4. Producatorii aleg un DF prestabilit sau calculeaza un DF, dupa caz, pentru fiecare poluant reglementat, pentru toate familiile de motoare de la faza II. Aceste valori pentru DF sunt utilizate pentru incercarile de aprobare de tip si incercarile pe liniile de productie.
1.4.1. Pentru motoarele ce nu utilizeaza valori DF prestabilite in tabelele 1 si 2 ale prezentului punct, valorile DF sunt determinate in felul urmator:
1.4.1.1. Pentru cel putin un motor de incercare reprezentand familia aleasa, banuit ca fiind cel mai susceptibil de a depasi normele de emisii fixate pentru HC + NO(x) (FEL, daca este cazul) si construit pentru a fi reprezentativ pentru motoarele produse, se aplica totalitatea procedurilor de incercari in materie de emisii descrise in prezenta hotarare, dupa numarul de ore necesare pentru stabilirea emisiilor.
1.4.1.2. Daca mai multe motoare sunt supuse incercarilor, se face media rezultatelor si se rotunjeste cu acelasi numar de zecimale ca la cel ce figureaza in standardul aplicat, exprimat cu o cifra suplimentara semnificativa.
1.4.1.3. Se repeta aceste incercari referitoare la emisii dupa uzarea motorului. Procedura de stabilire a uzurii trebuie sa fie conceputa astfel incat sa permita producatorului sa prevada corect deteriorarea scontata a caracteristicilor de emisii in perioada de anduranta a motorului, tinand seama
de tipul de uzura si de alte mecanisme de deteriorare scontate in conditii de utilizari tipice ce pot afecta performantele in materie de emisii.
Daca mai multe motoare sunt supuse incercarilor, se face media rezultatelor si se rotunjeste cu acelasi numar de zecimale ca la cel ce figureaza in standardul aplicat, exprimat cu o cifra suplimentara semnificativa.
1.4.1.4. Se imparte concentratia emisiilor inregistrate la sfarsitul perioadei de mentinere in timp a caracteristicilor de emisii (emisii medii, daca este cazul), pentru fiecare poluant reglementat, la concentratia emisiilor obtinute in regimuri stabilizate (emisii medii, daca este cazul) si se rotunjesc cu 2 cifre semnificative. Numarul rezultat din aceasta operatie este DF, in afara de cazul in care este inferior lui «1», caz in care se ia DF=1.
1.4.1.5. La alegerea producatorului, punctele suplimentare de incercari pot fi programate intre punctele de incercari de emisii la regimuri stabilizate si incercarile practicate la sfarsitul perioadei de mentinere in timp a caracteristicilor de emisii. Daca incercarile intermediare sunt programate, punctele de incercari trebuie sa fie repartizate uniform pe perioada de mentinere in timp a caracteristicilor de emisii PDCE – (±2 ore), iar unul din aceste puncte de incercari trebuie sa se situeze la jumatatea – PDCE – totale (±2 ore).
Pentru fiecare poluant HC + NO(x) si CO se traseaza o linie dreapta intre punctele date, se considera ca incercarile initiale au loc la ora zero si se aplica metoda celor mai mici patrate. Factorul de deteriorare DF se calculeaza impartind concentratia emisiilor inregistrate la sfarsitul PDCE la concentratia emisiilor inregistrate la ora «zero».
1.4.1.6. Factorii de deteriorare calculati pot ingloba alte familii decat acelea pe baza carora au fost calculate, cu conditia ca producatorul sa convinga, inainte de receptia finala, autoritatea nationala competenta in materie de aprobare de tip ca rational se poate astepta la faptul ca familiile de motoare in discutie sa aiba caracteristici de deteriorare a emisiilor analoage in functie de modelul si tehnologia utilizata.
In continuare, se prezinta o lista incompleta de regrupare, in functie de model si tehnologie:
a) motoare clasice in 2 timpi fara sistem de posttratament;
b) motoare clasice in 2 timpi cu catalizator ceramic, din acelasi material activ si de aceeasi greutate, cu acelasi numar de alveole pe cm2;
c) motoare clasice in 4 timpi cu catalizator metalic din acelasi material activ si de aceeasi greutate, cu acelasi numar de alveole pe cm2;
d) motoare in 2 timpi echipate cu un sistem de baleiaj stratificat;
e) motoare in 4 timpi cu catalizator (asa cum este definit mai sus), care utilizeaza aceeasi tehnologie de supape si au sisteme de ungere identice;
f) motoare in 4 timpi fara catalizator, care utilizeaza aceeasi tehnologie de supape si au aceleasi sisteme de ungere.
2. PERIOADELE DE MENTINERE IN TIMP A CARACTERISTICILOR DE EMISII PENTRU MOTOARELE DE LA FAZA II
2.1. Producatorul declara categoria de PDCE (perioada de mentinere in timp a caracteristicilor de emisii) aplicabila la fiecare familie de motoare cu ocazia aprobarii de tip. Aceasta categorie este cea care se apropie cel mai mult de durata de viata utila, prevazuta pentru echipamentul pe care urmeaza a fi montat motorul. Producatorul pastreaza datele de referinta pentru a justifica alegerea categoriei de PDCE pentru fiecare familie de motoare. Aceste date sunt comunicate la cererea autoritatilor competente in materie de aprobare de tip.
2.1.1. Pentru motoarele portabile producatorul alege o categorie de PDCE din tabelul 1.
Tabelul 1 – Categorii de PDCE pentru motoarele portabile [ore]
Categoria
1
2
3
Clasa SH: 1
50
125
300
Clasa SH: 1
50
125
300
Clasa SH: 1
50
125
300
2.1.2. Pentru motoarele neportabile producatorul alege o categorie de PDCE din tabelul 2.
Tabelul 2 – Categorii de PDCE pentru motoarele neportabile [ore]
Categoria
1
2
3
Clasa SH: 1
50
125
300
Clasa SH: 2
125
250
500
Clasa SH: 3
125
250
500
Clasa SH: 4
250
500
1000
2.1.3. Producatorul trebuie sa convinga autoritatea competenta ca durata de viata utila declarata este adecvata. Datele ce servesc la sustinerea alegerii de catre producator a unei categorii de PDCE pentru o familie de motoare data pot cuprinde, fara ca aceasta lista sa fie exhaustiva:
a) inregistrari asupra duratei de viata a echipamentelor pe care aceste motoare se instaleaza;
b) evaluari tehnice de motoare uzate prin utilizare normala, pentru a stabili momentul in care performantele motorului se deterioreaza pana la punctul la care utilitatea lor si/sau fiabilitatea impun(e) necesitatea unei revizii sau inlocuiri;
c) declaratii de garantie si perioade de garantie;
d) documente cu caracter comercial ce privesc durata de viata a motorului;
e) rapoarte asupra penelor de motor provenind de la clienti;
f) evaluari tehnice de durabilitate, in ore, de tehnologii specifice de motoare, de materiale pentru motoare sau de modele de motoare.
ANEXA Nr. 5
CARACTERISTICI TEHNICE ALE COMBUSTIBILULUI DE REFERINTA UTILIZAT PENTRU INCERCARILE DE APROBARE DE TIP SI PENTRU CONTROLUL CONFORMITATII PRODUCTIEI
COMBUSTIBIL DE REFERINTA PENTRU MOTOARELE CU APRINDERE PRIN COMPRIMARE1) UTILIZATE PENTRU MASINI MOBILE NERUTIERE APROBATE LA FAZELE I SI II SI PENTRU MOTOARELE DESTINATE PROPULSIEI VAPOARELOR DIN NAVIGATIA INTERIOARA
Notă: Caracteristicile esentiale pentru functionarea motorului si pentru emisiile de gaze de esapament apar in tabel cu litere „bold”.
Limite si unitati(2)
Metoda de incercare
Cifra cetanica(4)
min. 45(7)
ISO 5 165
max. 50
Densitate la 15°
min. 835 kg/m3
ISO 3675,
max. 845 kg/m3(10)
ASTM D 4052
Distilarea(3) a 95% din volum
max. 370°C
ISO 3405
Vascozitatea la 40°
min. 2,5 mm2/s
ISO 3 104
max. 3,5 mm2/s
Continutul in sulf
min. 0,1% (in masa)(9)
ISO 8754
max. 0,2% (in masa)(8)
EN 24260
Punct de inflamabilitate
min. 55°C
ISO 2719
Cifra de filtrabilitate (CFPP)
min. –
EN 116
max. 5°C
Coroziunea pe lama de cupru
max. 1
EN ISO 2160
Cocs Conradson (% reziduuri din distilare) in greutate
max. 0,3% (in masa)
EN ISO 10370
Continutul in cenusa
max. 0,01% (in masa)
ASTM D 482(12)
Continutul in apa
max. 0,05% (in masa)
ASTM D 95; D 1744
Indice de neutralizare (acid tare)
max. 0,20 mg KOH/g
Stabilitate la oxidare(5)
max. 2,5 mg/100 ml
ASTM D 2274
Aditivi(6)
(1) Daca este necesar sa se calculeze randamentul termic al unui motor, puterea calorifica a combustibilului poate fi obtinuta cu urmatoarea formula:
Puterea calorifica (energia specifica) neta [MJ/kg] = (46,423 – 8,792 ? d2 + 3,17 ? d) ? [1 – (x + y + s)] + 9,42 ? s – 2,499 ? x
(2) Valorile indicate in specificatii sunt „valori efective”. La stabilirea valorilor limita se aplica conditiile din ASTM D 3244 (SR 13472:2002). La stabilirea unei valori maxime s-a luat in considerare o diferenta minima de 2R in raport cu „zero”; la stabilirea unui maxim si a unui minim, diferenta minima intre valori este de 4R (R = reproductibilitatea).
Prin aceasta masura care este necesara pentru a corecta statistica, producatorul combustibilului va fi vizat nu numai la valoarea „zero”, cand maximul stipulat este 2R, ci si la valoarea medie cand exista un minim si un maxim. In cazul in care a fost necesara verificarea respectarii specificatiilor, termenii standardului 13472:2002 trebuie aplicati.
(3) Valorile indicate corespund cantitatilor totale evaporate (% recuperare + % pierdere).
(4) Intervalul indicat nu este in acord cu minimul 4R. In cazul unei dispute intre furnizor si utilizator se pot aplica prescriptiile din ASTM D 3244 (SR 13472:2002), prevazand un numar suficient de masurari si trebuind sa se obtina precizie necesara, aceasta fiind preferabila unei determinari unice.
(5) Stabilitatea la oxidare va fi controlata deoarece durata de viata a produsului este limitata. Se recomanda ca depozitarea sa se faca in conditiile specificate de catre furnizor si sa nu se depaseasca durata de viata a produsului recomandata de furnizor.
(6) Acest combustibil nu poate fi fabricat decat plecand de la produse distilate sau cracate; desulfurarea este permisa. Nu trebuie sa contina aditivi metalici si nici amelioratori ai cifrei cetanice.
(7) Valori mai reduse sunt admise, dar in acest caz cifra octanica a combustibilului de referinta trebuie specificata.
(8) Valori mai mari sunt admise, dar in acest caz cifra cetanica a combustibilului de referinta trebuie specificata.
(9) Aceste valori trebuie sa fie reexaminate in permanenta, in functie de tendintele pietei. La sfarsitul primei receptii a unui motor fara posttratare a gazelor de esapament, la cererea beneficiarului, un continut minim de sulf de 0,05% in masa (minimum 0,03% in masa) este admisibil; in acest caz, nivelul masurat trebuie sa fie corectat printr-o crestere corespunzatoare a valorii medii nominale specificate pentru un continut in sulf al combustibilului de 0,15% in masa, folosind urmatoarea formula:
PT(adj) = PT + [SFC x 0,0917 x (NSLF – FSF)]
unde:
PT(adj) = valoarea lui PT ajustata (g/kWh);
PT = valoarea emisiei specifice ponderate, masurata pentru emisia de particule (g/kWh);
SFC = consumul specific de combustibil ponderat (g/kWh) calculat numai cu formula de mai jos;
NSLF = media nominala specificata a continutului de sulf in raport cu masa (0,15%/100);
FSF = raportul continutului de sulf al combustibilului in raport cu masa (procentul impartit la 100).
Ecuatia pentru calculul consumului specific de combustibil ponderat este:
n
___
\
/__ (G(FUEL,i) x WF(i))
i=1
SFC = |||||||||||||||||||||||||
n
___
\
/__ p(i) x WF(i)
i=1
unde:
p(i) = p(m,i) + p(AE,i)
La finele evaluarilor de conformitate a productiei conform anexei nr. 1, pct. 5.3.2, conditiile trebuie sa fie indeplinite cu un combustibil de referinta cu un continut de sulf raspunzand unui nivel minim/maxim de 0,1/0,2% in masa.
(10) Valori mai mari sunt admise pana la 855 kg/m3; in acest caz se accepta indicarea densitatii combustibilului de referinta utilizat. La finalul evaluarii conformitatii productiei (vezi anexa nr. 1, pct. 5.3.2) conditiile trebuie sa fie indeplinite utilizand un combustibil de referinta cu un continut de sulf corespunzator nivelului minim/maxim de 835/845 kg/m3.
(11) Toate proprietatile carburantului si ale valorilor limita trebuie reexaminate in functie de tendintele pietei.
(12) Se inlocuieste cu EN ISO 6245:2003, la data intrarii in vigoare a acestuia.
COMBUSTIBIL DE REFERINTA PENTRU MOTOARELE CU APRINDERE PRIN COMPRIMARE UTILIZATE PENTRU MASINI MOBILE NERUTIERE APROBATE LA FAZA III A
Parametru
Unitati
Limite(1)
Metoda de incercare
Minimum
Maximum
Cifra cetanica(2)
52
54
EN-ISO 5165
Densitate la 15°C
kg/m3
833
837
EN-ISO 3675
Distilarea
– punctul de 50%
°C
245
–
EN-ISO 3405
– punctul de 95%
°C
345
350
EN-ISO 3405
– punct final de fierbere
°C
–
370
EN-ISO 3405
Punct de inflamabilitate
°C
55
–
EN 22719
TLF (temperatura limita de filtrabilitate)
°C
–
– 5
EN 116
Vascozitatea la 40°C
mm2/s
2,5
3,3
EN-ISO 3104
Hidrocarburi aromatice policiclice
% m/m
3,0
6
IP 391
Continutul in sulf(3)
mg/kg
–
300
ASTM D 5453
Coroziunea pe lama de cupru
–
clasa 1
EN-ISO 2 160
Reziduu Conradson (10% DR)
% m/m
–
0,2
EN-ISO 10370
Continutul in cenusa
% m/m
–
0,01
EN-ISO 6245
Continutul in apa
% m/m
–
0,05
EN-ISO 12937
Indice de neutralizare (aciditate puternica)
mg KOH/g
–
0,02
ASTM D 974
Stabilitatea la oxidare(4)
mg/ml
–
0,025
EN-ISO 12205
COMBUSTIBIL DE REFERINTA PENTRU MOTOARELE CU APRINDERE PRIN COMPRIMARE UTILIZATE PENTRU MASINI MOBILE NERUTIERE APROBATE LA FAZELE III B SI IV
Parametru
Unitati
Limite(1)
Metoda de incercare
Minimum
Maximum
Cifra cetanica(2)
54
EN-ISO 5165
Densitate la 15°C
kg/m3
833
865
EN-ISO 3675
Distilarea
– punctul de 50%
°C
245
–
EN-ISO 3405
– punctul de 95%
°C
345
350
EN-ISO 3405
– punct final de fierbere
°C
–
370
EN-ISO 3405
Punct de inflamabilitate
°C
55
–
EN 22719
TLF (temperatura limita de filtrabilitate)
°C
–
-5
EN116
Vascozitatea la 40°C
mm2/s
2,3
3,3
EN-ISO 3104
Hidrocarburi aromatice policiclice
% m/m
3,0
6
IP391
Continutul in sulf(3)
mg/Kg
–
10
ASTM D 5453
Coroziunea pe lama de cupru
–
clasa 1
EN-ISO 2160
Reziduu Conradson (10% DR)
% m/m
–
0,2
EN-ISO 10370
Continutul in cenusa
% m/m
–
0,01
EN-ISO 6245
Continutul in apa
% m/m
–
0,02
EN-ISO 12937
Indice de neutralizare (aciditate puternica)
mg KOH/g
–
0,02
ASTM D 974
Stabilitatea la oxidare(4)
mg/ml
–
0,025
EN-ISO 12205
Onctuozitate (metoda HFRR: diametrul urmei de uzura la 60°C)
μm
–
400
CEC F-06-A-96
EMAG
interzise
(1) Valorile indicate in specificatii sunt „valori reale”. Pentru stabilirea valorilor limita s-au aplicat termenii standardului EN ISO 4259 „Produse petroliere – Determinarea si aplicarea valorilor de fidelitate relative la metodele de incercare”. La fixarea unei valori minimale a fost luata in calcul o diferenta minima de 2R peste valoarea zero; la fixarea unei valori maxime si a unei valori minime, diferenta minima este de 4R (R – reproductibilitatea).
Fara a aduce atingere acestei masuri, care este necesara din considerente tehnice, producatorul de combustibil trebuie sa aiba in vedere o valoare nula atunci cand valoarea maxima stipulata este 2R si o valoare medie atunci cand limitele maxime si minime sunt indicate. In cazul in care este necesar sa se clarifice problemele referitoare la conformitatea combustibilului cu cerintele specificatiilor, se aplica termenii standardului EN ISO 4259.
(2) Plaja fixata pentru cifra cetanica nu este conforma cu cerinta unei plaje minime de 4R. Cu toate acestea, in caz de litigiu intre furnizorul si utilizatorul de combustibil termenii standardului EN ISO 4259 pot fi utilizati pentru solutionarea disputei, cu conditia de a efectua un numar suficient de mare de masuratori pentru a atinge precizia necesara, acestea fiind de preferat cazului efectuarii unei singure determinari.
(3) Continutul efectiv in sulf al combustibilului utilizat pentru incercari de tip I este raportat.
(4) Chiar daca stabilitatea la oxidare este controlata, este probabil ca durata de conservare sa fie limitata. Se recomanda sa se ceara sfatul furnizorului cu privire la conditiile si durata de depozitare. (temperatura limita de filtrabilitate)
___________
Tabelul a fost modificat prin punctul 7. din Hotarare nr. 684/2011 incepand cu 03.08.2011.
MASINI MOBILE NERUTIERE COMBUSTIBIL DE REFERINTA PENTRU MOTOARE CU APRINDERE PRIN SCANTEIE
Notă:
Combustibilul pentru motoarele in 2 timpi este un amestec de ulei de ungere si de benzina specificat mai jos. Raportul de amestec carburant/ulei trebuie sa fie cel preconizat de constructor, asa cum este indicat in anexa nr. 4, pct. 2.7.
Parametrul
U.M.
Limite(1)
Metoda de incercare
Anul publicarii
Minim
Maxim
Cifra octanica Recherche, RON
–
95
–
EN 25164
1993
Cifra octanica Motor, MON
–
85
–
EN 25163
1993
Masa volumica la 15°C
kg/m3
748
762
ISO 3675
1995
Tensiunea de vapori Reid
kPa
56,0
60,0
EN 12
1993
Distilarea
–
–
–
–
–
Punctul de inceput de fierbere
°C
24
40
EN ISO 3405
1988
– Evaporare la 100°C
vol. %
49,0
57,0
EN ISO 3405
1988
– Evaporare la 150°C
vol. %
81,0
87,0
EN ISO 3405
1988
– Punctul final de fierbere
°C
190
215
EN ISO 3405
1988
Reziduurile
%
–
2
EN ISO 3405
1988
Continutul in hidrocarburi
–
–
–
–
–
– Olefine
vol. %
–
10
ASTM D 1319
1995
– Aromatice
vol. %
28,0
40,0
ASTM D 1319
1995
– Benzen
vol. %
–
1,0
EN 12177
1998
– Compusi saturati
vol. %
–
compl.
ASTM D 1319
1995
Raportul carbon/hidrogen
–
raport
raport
–
–
Stabilitatea la oxidare(2)
min.
480
–
EN ISO 7536
1996
Continutul in oxigen
masa %
–
2,3
EN 1601
1997
Guma prezenta
mg/ml
–
0,04
EN ISO 6246
1997
Continutul in sulf
mg/kg
–
100
EN ISO 14596
1998
Coroziunea pe lama de cupru la 50°C
–
–
1
EN ISO 2160
1995
Continutul in plumb
g/l
–
0,005
EN237
1996
Continutul in fosfor
g/l
–
0,0013
ASTM D 3231
1994
(1) Valorile indicate in specificatie sunt «valori adevarate». Pentru a stabili valorile limita au fost aplicate conditiile EN ISO 4259 – Produse petroliere – Determinarea si aplicarea valorilor de fidelitate relativa a metodelor de incercari. Pentru fixarea valorilor minimale a fost prinsa in calcul o diferenta
minima de 2R deasupra lui zero; pentru fixarea unei valori maximale si minimale, diferenta minimala este 4R (R = reproductibilitatea). Totusi, aceste determinari sunt necesare pentru rapoarte statistice, furnizorul de combustibil trebuie sa vizeze o valoare nula atunci cand valoarea maxima stipulata este 2R si trebuie sa vizeze valoarea medie atunci cand limitele maximale si minimale sunt citate. In cazul in care va trebui clarificata problema conformitatii unui carburant cu exigentele specificatiilor se aplica conditiile impuse de EN ISO 4259.
(2) Combustibilul poate contine inhibitori de oxidare si inhibitori de cataliza metalici normal utilizati pentru stabilizarea circuitelor de benzina in rafinarii, insa adaosurile de aditivi si detergenti dispersanti si uleiuri solvente nu sunt autorizate. Continutul in hidrocarburi
ANEXA Nr. 6
SISTEME DE ANALIZA SI PRELEVARE
1. SISTEME DE PRELEVARE A GAZELOR SI PARTICULELOR
Figura numarul
Descriere
2
Sistemul de analiza a gazelor de esapament brute
3
Sistemul de analiza a gazelor de esapament diluate
4
Circuit derivat, debit izocinetic, reglare prin aspirator, prelevare de proba fractionata
5
Circuit derivat, debit izocinetic, reglare prin suflanta, prelevare de proba fractionata
6
Circuit derivat, masurarea cantitatii de CO2 sau NO(x), prelevare de proba fractionata
7
Circuit derivat, masurarea CO2 si echivalentului in carbon, prelevare de proba totala
8
Circuit derivat, cu tub Venturi si masurarea concentratiilor, prelevare de proba fractionata
9
Circuit derivat, cu doua tuburi Venturi sau doua diafragme si masurarea concentratiilor, prelevare de proba fractionata
10
Circuit derivat, separare prin tuburi multiple si masurarea concentratiilor, prelevare de proba fractionata
11
Circuit derivat, reglarea debitului, prelevare de proba totala
12
Circuit derivat, reglarea debitului, prelevare de proba fractionata
13
Circuit direct, pompa volumetrica sau tub Venturi la debit critic, prelevare de proba fractionata
14
Sistem de prelevare de particule
15
Sistem de diluare in circuit direct
1.1. Determinarea emisiilor de gaze
Punctul 1.1.1 si figurile 2 si 3 descriu in detaliu sistemele de prelevare si de analiza recomandate. Deoarece se pot obtine rezultate echivalente si cu alte scheme, nu se cere o conformare exacta cu privire la aceste figuri. Se pot folosi componente aditionale, precum instrumente, valve, solenoizi, pompe si comutatoare, pentru a furniza informatii suplimentare si pentru a coordona functiile diverselor sisteme componente. Alte componente care nu sunt necesare pentru mentinerea acuratetei acestor sisteme pot fi excluse cu conditia ca decizia sa fie fundamentata pe rationamente tehnice valabile.
1.1.1. Componentele CO, CO2, HC si NO(x) din gazele de esapament
Sistemul de analiza utilizat pentru determinarea emisiilor din gazele de esapament brute sau diluate cuprind urmatoarele elemente:
– un analizor HFID pentru masurarea hidrocarburilor;
– analizoare NDIR pentru masurarea monoxidului si bioxidului de carbon;
– un analizor HCLD sau alt analizor echivalent pentru masurarea oxizilor de azot.
Pentru gazele de esapament brute (vezi fig. 2), proba pentru toti componentii se poate obtine cu o singura sonda de prelevare sau cu doua sonde asezate una langa alta si cu ramificatie catre analizoare diferite. Trebuie evitata producerea condensarii la componentele evacuate (incluzand apa si acidul sulfuric) in orice punct al sistemului de analiza.
Pentru gazele de esapament diluate (fig. 3), proba pentru masurarea de hidrocarburi se preleveaza cu o sonda diferita de cea folosita pentru celelalte componente. Trebuie evitata producerea condensarii la componentele evacuate (incluzand apa si acidul sulfuric) in orice punct al sistemului de analiza.
Schema sistemului de analiza a gazelor de esapament brute pentru masurarea concentratiei de CO, NO(x) si HC
Schema sistemului de analiza a gazelor de esapament diluate pentru masurarea concentratiei de CO, CO2, NO(x) si HC
Descrierea figurilor 2 si 3
Indicatii generale
Toate elementele de pe traseul prelevarii gazului trebuie mentinute la temperatura indicata pentru sistemul respectiv.
– SP1 – sonda de prelevare pentru gazele de esapament brute (numai in fig. 2)
Se recomanda utilizarea unei sonde statice din otel inoxidabil, inchisa la capat, prevazuta cu mai multe orificii. Diametrul sau interior nu trebuie sa fie mai mare decat cel interior al conductei de prelevare. Grosimea peretelui sondei nu trebuie sa fie mai mare de 1 mm. Sonda trebuie sa aiba minimum trei orificii, in trei planuri radiale diferite, orificii ale caror dimensiuni permit sa se preleveze aproximativ acelasi volum. Sonda trebuie sa acopere cel putin 80% din diametrul conductei de esapament.
– SP2 – sonda de prelevare pentru analizorul hidrocarburilor HC din gazele de esapament diluate (numai in fig. 3)
Sonda trebuie:
– sa fie constituita, prin definitie, din portiunea cuprinsa intre 254 – 762 mm a conductei de prelevare a hidrocarburilor (HSL3);
– sa aiba un diametru interior de cel putin 5 mm;
– sa fie montata in interiorul tunelului de diluare DT (pct. 1.2.1.2) intr-un punct in care aerul pentru diluare si gazele de esapament sunt bine amestecate (de exemplu, situata aproximativ la o distanta de zece ori diametrul tunelului in aval fata de punctul unde gazele de esapament intra in tunelul de diluare);
– sa fie suficient de indepartata (distanta radiala) de alte sonde si de peretele tunelului pentru a nu suferi influenta jeturilor de curent si a vartejurilor;
– sa fie incalzita pentru ca temperatura gazului sa atinga 463 K (190°C) ±10 K la iesirea din sonda.
– SP3 – sonda pentru analiza CO, CO2, NO(x) din gazele de esapament diluate (numai in fig. 3)
Sonda trebuie:
– sa fie amplasata in acelasi plan cu sonda SP2;
– sa fie suficient de indepartata (distanta radiala) de alte sonde si de peretele tunelului pentru a nu suferi influenta jeturilor de curent si a vartejurilor;
– sa fie izolata si incalzita pe toata lungimea sa la o temperatura minima de 328 K (55°C) pentru a impiedica condensarea apei.
– HSL1 – conducta incalzita de prelevare
Prin intermediul unei singure sonde, conducta trimite proba de gaz in directia punctului/punctelor de bifurcatie si a analizorului de HC.
Conducta de prelevare trebuie:
– sa aiba un diametru interior de minimum 5 mm si maximum 13,5 mm;
– sa fie din otel inoxidabil sau PTFE;
– sa mentina o temperatura a peretelui de 463 K (190°C) ±10 K in cazul in care temperatura gazelor de esapament la nivelul sondei este peste 463 K (190°C); temperatura este masurata pe fiecare din portiunile incalzite care pot fi controlate separat;
– sa mentina o temperatura a peretelui de 453 K (180°C) ±10 K in cazul in care temperatura gazelor de esapament la nivelul sondei este peste 463 K (190°C);
– sa mentina o temperatura a gazelor de esapament de 463 K (190°C) ±10 K imediat in amonte de filtrul incalzit (F2) si de detectorul HFID.
– HSL 2 – conducta incalzita de prelevare pentru NO(x)
Conducta de prelevare trebuie:
– sa mentina o temperatura a peretelui cuprinsa intre 328 si 473 K (55-200°C) pana la convertizor, in cazul in care se utilizeaza un racitor, si pana la analizor, in caz contrar;
– sa fie facuta din otel inoxidabil sau PTFE.
Deoarece conducta de prelevare nu este incalzita decat pentru a impiedica condensarea apei si a acidului sulfuric, temperatura ei depinde de continutul in sulf al combustibilului.
– SL – conducta de prelevare pentru CO (CO2)
Conducta de prelevare trebuie sa fie facuta din otel inoxidabil sau PTFE. Ea poate fi incalzita sau nu.
– BK – sac pentru determinarea concentratiei de fond (facultativ, numai in fig. 3)
Pentru masurarea concentratiei de fond.
– BG – sac pentru determinarea concentratiilor probelor (facultativ, numai CO, CO2 in fig. 3)
Pentru masurarea concentratiilor probelor.
– F1 – prefiltru incalzit (facultativ)
Temperatura va fi aceeasi ca si pentru conducta HSL 1.
– F2 – filtru incalzit
Filtrul trebuie sa retina toate particulele solide inainte ca proba de gaz sa intre in analizor. Temperatura va fi aceeasi ca cea a conductei HSL 1. Filtrul trebuie schimbat ori de cate ori este necesar.
– P – pompa de prelevare preincalzita
Pompa trebuie incalzita la temperatura conductei HSL 1.
– HC – Detectorul incalzit cu ionizare in flacara (HFID) pentru determinarea hidrocarburilor.
Temperatura trebuie mentinuta intre 453 si 473 K (180-200°C).
– CO, CO2 – Analizoare NDIR pentru determinarea monoxidului si bioxidului de carbon.
– NO2 – Analizor (H)CLD pentru determinarea oxizilor de azot.
In cazul in care se foloseste HCLD, acesta trebuie sa fie mentinut la o temperatura cuprinsa intre 328 si 473 K (55°C-200°C).
– C – convertizor – trebuie folosit un convertizor catalitic pentru NO2 la NO inaintea intrarii in analizorul CLD sau HCLD.
– B – baia de racire – pentru a raci si condensa apa din proba de gaze de esapament.
Baia va fi mentinuta la o temperatura cuprinsa intre 273 si 277 K (0 pana la 4°C) prin inghetare sau congelare. Acest instrument este optional, daca analizorul nu contine vapori de apa conform definitiei din anexa nr. 3, subanexa nr. 2, punctele 1.9.1 si 1.9.2.
Nu se permite folosirea desicatorilor chimici pentru a indeparta apa din proba.
– T1, T2, T3 – traductoare de temperatura
Pentru a urmari temperatura gazelor.
– T4 – traductor de temperatura
Masoara temperatura in convertizorul de NO2-NO
– T5 – traductor de temperatura
Pentru a urmari temperatura baii de racire.
– G1, G2, G3 – manometre
Pentru a masura presiunea in interiorul conductelor de prelevare.
– R1, R2 – regulatoare de presiune
Pentru a regla presiunea aerului si respectiv a combustibilului care vine la HFID.
– R3, R4, R5 – regulatoare de presiune
Pentru a regla presiunea in conductele de prelevare si debitul catre analizoare.
– FL1, FL2, FL3 – debitmetre
Pentru a masura debitul derivat de gaze prelevate.
– FL4 – FL7 – debitmetre (facultativ)
Pentru a masura debitul ce trece prin analizoare.
– V1 – V6 – robinete de selectare
Pentru a trimite, la alegere, in analizor proba de gaz prelevata, gazul de reglaj de sensibilitate sau gazul de punere la zero.
– V7, V8 – electroventile
Pentru a ocoli convertizorul de NO2-NO.
– V9 – robinet cu ac
Pentru a echilibra debitul intre convertizorul NO2
– NO si in derivatii.
– V10, V11 – robinete cu ac
Pentru a regla debitele catre analizoare.
– V12, V13 – robinete de purjare
Pentru a evacua condensul din baia de racire (B).
– V14 – robinet de selectare
Pentru a alege sacul BK sau sacul BG.
___________
Subpunctul 1.1. a fost modificat prin punctul 1. din Hotarare nr. 133/2008 incepand cu 14.02.2008.
1.2. Determinarea particulelor
Punctele 1.2.1 si 1.2.2 si figurile 4 -15 contin descrieri detaliate ale sistemelor recomandate pentru diluare si prelevare. Deoarece cu scheme diferite se pot obtine rezultate echivalente, nu este necesara o conformare exacta cu schemele din aceste figuri. Componentele aditionale, cum ar fi instrumentele, valvele, electroventilele, pompele si comutatoarele, se pot folosi pentru a oferi informatii suplimentare si pentru a coordona functiile sistemelor componente. Alte componente care nu sunt necesare pentru mentinerea acuratetii la unele sisteme pot fi excluse cu conditia ca decizia sa fie fundamentata pe rationamente tehnice valabile.
1.2.1. Sisteme de diluare
1.2.1.1. Sistem de diluare in circuit derivat (fig. 4-12)(1)
___________
(1) Figurile 4-12 prezinta diferite tipuri de sisteme de diluare in circuit derivat care, in mod normal, pot fi utilizate pentru incercarea in regim stabilizat (NRSC). Din cauza restrictiilor foarte severe impuse ale incercarilor desfasurate in regimuri tranzitorii, numai sistemele de diluare in circuit derivat (fig. 4-12), capabile sa indeplineasca cerintele mentionate in „Sistem de diluare in circuit derivat” la anexa nr. 3, subanexa nr. 1, punctul 2.4., sunt acceptate pentru incercarea in regim tranzitoriu (NRSC).
Sistemul de diluare prezentat functioneaza pe principiul diluarii unei parti din volumul gazelor de esapament. Fractionarea acestui volum si operatia de diluare care urmeaza pot fi efectuate prin diferite sisteme de diluare. Pentru colectarea ulterioara a particulelor se poate trece prin sistemul de prelevare a particulelor (punctul 1.2.2, fig. 14), fie volumul total de gaze de esapament diluate, fie numai o fractiune din acesta. Prima metoda se numeste sistem de prelevare totala, a doua, sistem de prelevare partiala.
Calculul coeficientului de dilutie depinde de tipul de sistem folosit.
Se recomanda urmatoarele tipuri de sisteme:
– Sisteme izocinetice (fig. 4 si 5)
La aceste sisteme fluxul de gaze de esapament care intra in tubul de transfer trebuie sa aiba o viteza si/sau o presiune egala cu aceea a masei totale a gazelor de esapament, ceea ce reclama un flux neperturbat si uniform in zona sondei de prelevare. Acest deziderat se obtine prin utilizarea unui rezonator si a unui tub de aspiratie rectiliniu in amonte de punctul de prelevare. Coeficientul de fractionare se calculeaza apoi plecand de la marimi usor masurabile, de exemplu diametrul tubului. Trebuie observat faptul ca metoda izocinetica se foloseste numai la egalizarea caracteristicilor debitului, si nu la adaptarea distributiei marimilor. Aceasta din urma nu este, in mod normal, necesara, deoarece particulele sunt suficient de mici pentru a urma liniile de curgere a fluidului purtator.
– Sisteme cu reglare a debitelor si masurarea concentratiilor (fig. 6-10)
La aceste sisteme se preleveaza o proba din masa totala de gaze de esapament, regland debitul de aer pentru diluare si debitul total de gaze diluate. Coeficientul de dilutie se determina din concentratiile gazelor de marcare, de exemplu CO2 si NO(x), care apar in mod normal in gazele de esapament ale motorului. Concentratiile gazului diluat evacuat si ale aerului de diluare se masoara, in timp ce concentratia gazului brut se poate masura fie direct, fie se poate determina din debitul combustibilului si din relatia de echivalenta in carbon, insa trebuie cunoscuta compozitia
combustibilului. Sistemele pot fi reglate cu ajutorul coeficientului de dilutie calculat (fig. 6 si 7) sau cu ajutorul debitului care intra in tubul de transfer (fig. 8, 9 si 10).
– Sisteme cu reglarea si masurarea debitului (fig. 11 si 12)
La aceste sisteme se preleveaza o proba din masa totala de gaz, regland debitul de aer pentru diluare si debitul total de gaze de esapament diluate. Coeficientul de dilutie se determina din diferenta dintre cele doua debite. Este necesara etalonarea exacta a debitmetrelor, unul fata de celalalt, deoarece marimea relativa a celor doua debite poate sa conduca la erori semnificative in cazul in care rapoartele de diluare sunt ridicate. Reglajul debitelor se face foarte usor, mentinand la un nivel constant debitul gazelor de esapament diluate si facand sa varieze, in caz de necesitate, debitul aerului de diluare.
La folosirea sistemelor de diluare in circuit derivat trebuie sa se evite problemele care pot aparea in cazul pierderii de particule in tubul de transfer, sa se supravegheze obtinerea unei probe reprezentative din gazele de esapament ale motorului si sa se determine coeficientul de fractionare.
Sistemele descrise tin cont de acesti factori esentiali.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu sonda izocinetica si prelevare fractionata (reglaj prin aspiratorul SB)
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP la tunelul de diluare DT cu ajutorul tubului de transfer TT si al sondei de prelevare izocinetica ISP. Diferenta de presiune a gazelor dintre conducta de esapament si orificiul de intrare in sonda se masoara cu traductorul de presiune DPT. Acest semnal este transmis regulatorului de debit FC1 care comanda aspiratorul SB, pentru a mentine o diferenta de presiune nula la varful sondei. In aceste conditii, vitezele gazelor in EP si ISP sunt identice, iar debitul care trece prin ISP si TT este o fractiune constanta din masa totala a gazelor de esapament. Coeficientul de fractionare se determina din ariile sectiunilor transversale ale EP si ISP. Debitul aerului pentru diluare se masoara cu ajutorul debitmetrului FM1. Coeficientul de dilutie se calculeaza din debitul aerului de diluare si coeficientul de fractionare.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu sonda izocinetica si prelevare fractionata (reglaj prin suflanta PB)
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP la tunelul de diluare DT cu ajutorul tubului de transfer TT si al sondei de prelevare izocinetica ISP. Diferenta de presiune a gazelor dintre conducta de esapament si orificiul de intrare in sonda se masoara cu traductorul de presiune DPT. Acest semnal este transmis regulatorului de debit FC1 care comanda aspiratorul SB, pentru a mentine o diferenta de presiune nula la varful sondei. Se preleveaza o mica fractiune de aer de diluare al carei debit a fost deja masurat cu ajutorul debitmetrului FM1 si se introduce in TT printr-un orificiu pneumatic. In aceste conditii, vitezele gazelor in EP si ISP sunt identice, iar debitul care trece prin ISP si TT este o fractiune constanta din masa totala a gazelor. Coeficientul de fractionare se determina din ariile sectiunilor transversale ale EP si ISP. Aerul de diluare este absorbit prin DT de catre aspiratorul SB si debitul se masoara cu ajutorul debitmetrului FM 1 la orificiul de intrare in DT. Coeficientul de dilutie se calculeaza din debitul aerului de diluare si coeficientul de fractionare.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu masurarea concentratiei de CO2 sau NO(x) si prelevare fractionata
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP la tunelul de diluare DT cu ajutorul sondei de prelevare SP si al tubului de transfer TT. Concentratiile unui gaz marcator (CO2 sau NO(x)) sunt masurate in gazul de esapament brut si diluat precum si in aerul de diluare cu unul sau mai multe analizoare EGA. Semnalele acestea sunt transmise unui regulator de debit FC2 care comanda fie suflanta PB, fie aspiratorul SB, pentru a mentine in DT fractionarea de gaz de esapament si coeficientul de dilutie dorite. Coeficientul de dilutie se calculeaza din concentratiile
gazului marcator in gazele de esapament brute, a gazelor de esapament diluate si a aerului de diluare.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu masurarea concentratiei de CO2 si echivalentului in carbon si prelevare totala
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP la tunelul de diluare DT cu ajutorul sondei de prelevare SP si al tubului de transfer TT. Concentratiile de CO2 sunt masurate in gazele de esapament diluate si in aerul de diluare cu ajutorul unuia sau mai multor analizoare EGA. Semnalele de la analizorul de CO2 si G(FUEL) (debitul masic de combustibil) se transmit fie regulatorului de debit FC2, fie regulatorului de debit FC3 al sistemului de prelevare a particulelor (fig. 14). FC2 comanda suflanta PB, iar FC3 sistemul de prelevare a particulelor (fig. 14); ele regleaza astfel debitul la intrarea si la iesirea din sistem pentru a mentine fractionarea gazelor de esapament si coeficientul de dilutie in DT dorite. Coeficientul de dilutie se calculeaza din concentratiile CO2 si G(FUEL) folosindu-se metoda carbonului echivalent.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu debitmetru cu tub Venturi, masurarea concentratiilor si prelevare fractionata
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP in tunelul de diluare DT cu ajutorul sondei de prelevare SP si al tubului de transfer TT, sub actiunea depresiunii create de tubul Venturi VN situat in tunelul de diluare DT. Debitul de gaz prin TT depinde de depresiunea in zona tubului Venturi si, in consecinta, de temperatura absoluta a gazului la iesirea din TT. Prin urmare, fractionarea gazului de esapament pentru un anumit debit dat in tunel nu poate fi constanta, iar coeficientul de dilutie la sarcina mica a motorului este usor mai scazut decat la sarcina mai mare a motorului. Concentratiile gazului marcator CO2 sau NO(x) se masoara in gazele de esapament brute, gazele diluate si aerul de diluare cu unul sau mai multe analizoare EGA, iar coeficientul de dilutie se calculeaza din valorile astfel masurate.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu doua tuburi Venturi sau doua diafragme, masurarea concentratiilor si prelevare fractionata
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP in tunelul de diluare DT cu ajutorul sondei de prelevare SP, al tubului de transfer TT si al separatorului de debit care contine un set de diafragme sau tuburi Venturi. Primul (FD1) este montat in EP, iar al doilea (FD2) in TT. Suplimentar, sunt necesare doua clapete de reglare a presiunii (PCV1 si PCV2) pentru a mentine constanta fractionarea gazelor prin reglajul contrapresiunii in EP si al presiunii in DT. PCV1 este amplasata in aval de SP, in EP, PCV2 este amplasata intre suflanta PB si tunelul DT. Concentratiile de gaz marcator (CO2 sau NO(x)) se masoara in gazele de esapament brute, gazele diluate si aerul de diluare, cu unul sau mai multe analizoare EGA. Acestea sunt necesare pentru a verifica separarea gazelor si pentru a servi la reglarea PCV1 si PCV2 pentru obtinerea unei separari riguroase. Coeficientul de dilutie se calculeaza din concentratiile de gaz marcator.
Sistemul de diluare in circuit derivat, cu separare prin tuburi multiple, masurarea concentratiilor si prelevare fractionata
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP in tunelul de diluare DT cu ajutorul tubului de transfer TT si al separatorului de debit FD3, care contine un numar de tuburi de aceleasi dimensiuni (acelasi diametru, lungime si raza de curbura) montate in EP. Gazele de esapament care trec printr-unul din aceste tuburi ajung in DT, iar gazele care trec prin celelalte tuburi ajung in umidificatorul DC. Separarea gazelor este astfel determinata de numarul total de tuburi. Un
reglaj constant al separarii pretinde o diferenta de presiune nula intre DC si iesirea din TT, care este masurata cu traductorul de presiune diferentiala DPT. Presiunea diferentiala zero se obtine injectand aer proaspat in DT la iesirea lui TT. Concentratiile gazului marcator (CO2 sau NO(x)) se masoara in gazele de esapament brute, gazele diluate si aerul de diluare cu ajutorul unuia sau mai multor analizoare EGA. Acestea din urma servesc pentru a controla separarea gazelor, dar si pentru a regla debitul de aer de injectie pentru a obtine separarea la precizia dorita. Coeficientul de dilutie se calculeaza din concentratiile gazului marcator.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu reglarea debitului si prelevare totala
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP in tunelul de diluare DT cu ajutorul sondei de prelevare SP si al tubului de transfer TT. Debitul total prin tunel este reglat cu regulatorul de debit FC3 si pompa de prelevare P a sistemului de prelevare a particulelor (fig. 14).
Debitul de aer de diluare este reglat cu regulatorul de debit FC2, care poate folosi drept semnale de comanda G(EXH), G(AIR) sau G(FUEL) pentru a realiza separarea dorita a gazelor. Debitul de prelevare la intrarea in DT este diferenta dintre debitul total si debitul de aer de diluare. Debitul aerului de diluare se masoara cu debitmetrul FM1, iar debitul total cu debitmetrul FM3 din sistemul de prelevare particule (fig. 14). Coeficientul de dilutie se calculeaza din aceste doua debite.
Sistemul de diluare in circuit derivat cu reglarea debitului si prelevare fractionata
Gazele de esapament brute sunt transferate din conducta de esapament EP in tunelul de diluare DT cu ajutorul sondei de prelevare SP si al tubului de transfer TT. Separarea gazelor si debitul in DT sunt reglate cu ajutorul regulatorului de debit FC2 care ajusteaza, dupa caz, debitul (sau turatia) suflantei PB si al aspiratorului SB. Acest lucru este posibil pentru ca proba luata cu sistemul de prelevare a particulelor este returnata in DT. Se pot folosi G EXH, …, G AIR sau G FUEL ca semnale de comanda pentru FC2. Debitul aerului de diluare se masoara cu debitmetrul FM1, iar debitul total cu debitmetrul FM2. Coeficientul de dilutie se calculeaza din aceste doua debite.
Descrierea figurilor 4-12
– EP – conducta de esapament
Conducta de esapament poate fi izolata. Pentru a reduce inertia termica a conductei de esapament se recomanda un raport intre grosime si diametru egal sau mai mic de 0,015. Folosirea de portiuni flexibile trebuie limitata la un raport lungime/diametru egal sau mai mic de 12. Numarul coturilor va fi redus la minimum pentru a reduce depunerile inertiale. Daca sistemul include si un amortizor de incercare, acesta poate fi, de asemenea, izolat.
Pentru un sistem izocinetic, conducta de esapament nu trebuie sa aiba coturi, elemente de curbura sau variatii bruste de diametru pe o distanta de cel putin sase diametre de conducta in amonte si de trei diametre de conducta in aval de la varful sondei. Viteza gazului in zona de prelevare trebuie sa fie mai mare de 10 m/s, cu exceptia cazului in care motorul se afla la turatia de ralanti. Oscilatiile de presiune ale gazului de esapament nu trebuie sa depaseasca in medie ±500 Pa. Orice demers de a reduce oscilatiile de presiune in afara folosirii unui sistem de esapament tip sasiu (inclusiv amortizor si sistem de posttratare) nu trebuie sa modifice turatia motorului si nici sa cauzeze depunere de particule.
Pentru sistemele fara sonde izocinetice, se recomanda folosirea unei conducte drepte avand lungimea de sase ori diametrul conductei in amonte si de trei ori diametrul conductei in aval, de la varful sondei.
– SP – sonda de prelevare (fig. 6 -12)
Diametrul minim interior trebuie sa fie de 4 mm. Raportul minim intre diametrul conductei de esapament si cel al sondei trebuie sa fie de 4. Sonda va fi un tub deschis orientat in amonte si situat pe axa medie a conductei de esapament sau un tub cu mai multe orificii, asa cum se descrie in SP1 de la punctul 1.1.1.
– ISP – sonda izocinetica de prelevare (fig. 4 si 5)
Sonda izocinetica de prelevare trebuie orientata spre amonte si amplasata pe axa mediana a conductei de esapament, acolo unde conditiile de debit ale sectiunii EP sunt indeplinite; ea trebuie astfel conceputa incat sa ofere o prelevare proportionala de gaze de esapament brute. Diametrul minim interior trebuie sa fie de 12 mm.
Este necesar un sistem de control pentru separarea izocinetica a gazelor de esapament, care este asigurat prin mentinerea unei presiuni diferentiale nule intre EP si ISP. In aceste conditii, vitezele gazelor din EP si din ISP sunt identice, iar debitul masic ce trece prin ISP si TT reprezinta o fractiune constanta din masa totala de gaz. ISP trebuie conectata la un traductor de presiune diferential. Presiunea diferentiala nula intre EP si ISP se realizeaza prin variatia turatiei suflantei sau cu un regulator de debit.
– FD1 si FD2 – separatoare de debit (fig. 9)
Se instaleaza un set de tuburi Venturi sau de diafragme in conducta de esapament EP sau, respectiv, in tubul de transfer TT, in scopul obtinerii unei prelevari proportionale de gaze de esapament brute. Se utilizeaza un sistem de reglaj care consta in doua clapete de reglare a presiunii PCV1 si PCV2 pentru separarea proportionala care se obtine prin reglajul presiunii in EP si DT.
– FD3 – separator de debit (fig. 10)
Se instaleaza un ansamblu de tuburi (unitate de tuburi multiple) in conducta de esapament EP pentru a obtine o prelevare proportionala de gaze brute. Unul din tuburi alimenteaza cu gaz brut din tunelul de diluare DT, in timp ce celelalte tuburi trimit gazele la umidificatorul DC. Tuburile trebuie sa aiba aceleasi dimensiuni (acelasi diametru, lungime, raze de curbura), astfel incat separarea gazului depinde numai de numarul total de tuburi. Este necesar un sistem de reglaj pentru obtinerea unei separari proportionale prin mentinerea unei presiuni diferentiale nule intre iesirea unitatii cu tuburi multiple in DC si iesirea din TT. In aceste conditii, vitezele gazelor de esapament in EP si FD3 sunt proportionale, iar debitul in TT reprezinta o fractiune constanta din debitul total de gaz de esapament. Cele doua puncte trebuie conectate la un traductor de presiune diferentiala DPT. Diferenta de presiune nula se obtine cu ajutorul regulatorului de debit FC1.
– EGA – analizorul de gaze de esapament (fig. 6-10)
Se pot folosi analizoare de CO2 sau NO(x) (numai prin metoda echivalentei carbonului pentru analiza de CO2). Analizoarele trebuie etalonate la fel ca cele folosite pentru masurarea emisiilor de gaze. Se pot folosi unul sau mai multe analizoare pentru a determina diferentele de concentratie.
Precizia sistemelor de masurare trebuie sa fie astfel incat precizia debitelor G(EDFW,i) sau V(EDFW,i) sa se incadreze in marja de ±4%.
– TT – tub de transfer (fig. 4-12)
Tubul de transfer pentru prelevarea probei pentru particule trebuie:
– sa fie cat se poate de scurt, cu o lungime de maximum 5 m;
– sa fie egal sau mai mare decat diametrul sondei, dar nu mai mare de 25 mm;
– sa aiba un capat de iesire pe axa mediana a tunelului de diluare si sa fie orientat spre aval.
Daca tubul are o lungime mai mica sau egala cu 1 m, acesta trebuie izolat cu un material avand coeficientul de conductibilitate termica de maximum 0,05 W/mxK si o grosime radiala a izolatiei corespunzatoare cu diametrul sondei. Daca tubul este mai lung de 1 m, trebuie izolat si incalzit la o temperatura minima a peretilor de 523 K (250°C).
O alta metoda consta in determinarea temperaturilor impuse peretilor tubului de transfer cu ajutorul calculelor clasice de transfer de caldura.
– DPT – traductor de presiune diferentiala (fig. 4, 5 si 10)
Traductorul de presiune diferentiala trebuie sa aiba un domeniu de masura de ±500 Pa sau mai putin.
– FC1 – regulator de debit (fig. 4, 5 si 10)
Pentru sistemele izocinetice (fig. 4 si 5) este nevoie de un regulator de debit pentru a mentine o diferenta de presiune nula intre EP si ISP. Acesta se poate mentine:
a) regland turatia sau debitul aspiratorului SB si mentinand constanta turatia suflantei PB in timpul fiecarei secvente (fig. 4);
sau
b) regland aspiratorul (SB) pentru a obtine un debit masic constant de gaze diluate si regland debitul suflantei PB si, astfel, pe cel al gazelor prelevate intr-o zona aproape de capatul tubului de transfer TT (fig. 5).
In cazul in care se foloseste un sistem de reglare a presiunii, eroarea buclei de reglaj nu trebuie sa depaseasca ±3 Pa. Variatiile de presiune din tunelul de diluare nu trebuie sa depaseasca in medie ±250 Pa.
