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Decreto 15 settembre 2004

 

Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti. Recepimento della direttiva 2002/88/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 9 dicembre 2002, che modifica la direttiva 97/68/CE del  Parlamento europeo e del Consiglio concernente i provvedimenti da adottare contro l'emissione di inquinanti gassosi e particolato inquinante prodotti dai motori a combustione interna destinati all'installazione su macchine mobili non stradali.

 

(GU n. 87 del 15-4-2005- Suppl. Ordinario n.64)


IL MINISTRO DELLE INFRASTRUTTURE E DEI TRASPORTI
di concerto con
IL MINISTRO DELLE POLITICHE AGRICOLE E FORESTALI
e
IL MINISTRO DELL'AMBIENTE E DELLA TUTELA DEL TERRITORIO

Visto l'art. 229 del nuovo codice della strada approvato con decreto legislativo 30 aprile 1992, n. 285, pubblicato nel supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 114 del 18 maggio 1992 che delega i Ministri della Repubblica a recepire, secondo le competenze loro attribuite, le direttive comunitarie concernenti le materie disciplinate dallo stesso codice;
Visti i commi 5 e 7 dell'art. 106 ed il comma 1 dell'art. 114 del nuovo codice della strada che stabiliscono la competenza del Ministro dei trasporti, ora del Ministro delle infrastrutture e dei trasporti, a decretare di concerto con il Ministro dell'agricoltura e delle foreste, ora con il Ministro delle politiche agricole e forestali, e con il Ministro dell'ambiente, ora con il Ministro dell'ambiente e della tutela del territorio, in materia di norme costruttive e funzionali, nonche' in materia di emissioni inquinanti, delle macchine agricole e delle macchine operatrici ispirandosi al diritto comunitario;
Visto il decreto del Ministro dei trasporti e della navigazione del 20 dicembre 1999, pubblicato nel supplemento ordinario alla Gazzetta Ufficiale n. 32 del 9 febbraio 2000, di attuazione della direttiva 97/68/CE del Parlamento europeo e del Consiglio concernente i provvedimenti da adottare contro l'emissione di inquinanti gassosi e particolato inquinante prodotti dai motori a combustione interna destinati all'installazione su macchine mobili non stradali;
Visto il decreto del Ministro dei trasporti e della navigazione del 1° giugno 2001, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 147 del 27 giugno 2001, di recepimento della rettifica alla direttiva 97/68/CE del Parlamento europeo e del Consiglio;
Visto il decreto del Ministro delle infrastrutture e dei trasporti 20 giugno 2002, pubblicato nella Gazzetta Ufficiale n. 154 del 3 luglio 2002, di recepimento della direttiva 2001/63/CE della Commissione che adegua al pregresso tecnico la direttiva 97/68/CE del Parlamento europeo e del Consiglio;
Vista la direttiva 2002/88/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 9 dicembre 2002, pubblicata nella Gazzetta Ufficiale dell'Unione europea n. L 35 dell'11 febbraio 2003, che modifica la direttiva 97/68/CE del Parlamento europeo e del Consiglio concernente i provvedimenti da adottare contro l'emissione di inquinanti gassosi e particolato inquinante prodotti dai motori a combustione interna destinati all'installazione su macchine mobili non stradali;
Sentito il Ministro della salute;

Adotta
il seguente decreto:

Recepimento della direttiva 2002/88/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 9 dicembre 2002 che modifica la direttiva 97/68/CE del Parlamento europeo e del Consiglio concernente i provvedimenti da adottare contro l'emissione di inquinanti gassosi e particolato inquinante prodotti dai motori a combustione interna destinati all'installazione su macchine mobili non stradali.

Art. 1.
1. Il decreto del Ministro dei trasporti e della navigazione 20 dicembre 1999, come modificato da ultimo dal decreto del Ministro delle infrastrutture e dei trasporti 20 giugno 2002, e' modificato come segue:
a) all'art. 2:
1) l'ottavo trattino e' sostituito dal seguente:
« - immissione sul mercato, l'azione di rendere un motore disponibile per la prima volta sul mercato, a titolo oneroso o gratuito allo scopo di distribuirlo e/o usarlo nella Comunita»;
2) sono aggiunti i seguenti trattini:
« - motore di sostituzione, un motore di nuova costruzione destinato a sostituire il motore di una macchina, che viene fornito unicamente a tale scopo;
- motore portatile, un motore che soddisfa almeno una delle seguenti condizioni:
a. deve essere installato su un'apparecchiatura condotta da un operatore per tutta la durata della o delle funzioni cui e' adibita;
b. deve essere installato su un'apparecchiatura che, per svolgere la o le funzioni cui e' adibita, deve operare in diverse posizioni, ad esempio capovolta o di lato;
c. deve essere installato su un'apparecchiatura nella quale la somma del peso a secco, motore piu' apparecchiatura, non supera i 20 kg ed alla quale si applica almeno una delle seguenti caratteristiche:
1. l'operatore deve sostenere o trasportare l'apparecchiatura per tutta la durata della o delle funzioni previste;
2. l'operatore deve sostenere o dirigere l'apparecchiatura per tutta la durata della o delle funzioni previste;
3. il motore deve essere utilizzato in un generatore o in una pompa;
- motore non portatile, un motore che non rientra nella definizione di motore portatile;
- motore portatile ad uso professionale operante in diverse posizioni, un motore portatile che soddisfa le condizioni di cui ai punti 1) e 2) della definizione di motore portatile; e per il quale il costruttore di motori ha comprovato all'autorita' competente che al motore e' applicabile un periodo di durabilita' delle emissioni di categoria 3 conformemente al punto 2.1 dell'appendice 4 dell'allegato IV al presente decreto;
- periodo di durabilita' delle emissioni, il numero delle ore indicato nell'appendice 4 dell'allegato IV al presente decreto, per determinare i fattori di deterioramento;
- famiglia di motori ad accensione comandata in piccole serie, una famiglia di motori ad accensione comandata con una produzione totale annua inferiore a 5.000 unita';
- costruttore di motori ad accensione comandata in piccole serie, un costruttore la cui produzione totale annua di motori e' inferiore a 25.000 unita'.»;
b) all'art. 4:
1) il comma 2. e' modificato come segue:
1.1) nel primo periodo, l'espressione «allegato VI» e' sostituita con l'espressione «allegato VII»;
1.2) nel secondo periodo, l'espressione «allegato VII» e' sostituita con l'espressione «allegato VIII»;
2) il comma 4. e' modificato come segue:
2.1) nella lettera a), l'espressione «allegato VIII» e' sostituita con l'espressione «allegato IX»;
2.2) nella lettera b), l'espressione «allegato IX» e' sostituita con l'espressione «allegato X»;
3) il comma 5. e' modificato come segue:
3.1) l'espressione «allegato X» e' sostituita con l'espressione «allegato XI»;
c) all'art. 7, il comma 1. e' sostituito dal seguente:
«1. Le omologazioni e, se del caso, i relativi marchi di omologazione elencati nell'allegato XII al presente decreto sono considerate conformi al decreto stesso.»;
d) l'art. 9 e' modificato come segue:
1) nel comma 1. l'espressione «per un tipo di motore o una famiglia di motori» e' sostituita con l'espressione «per un tipo di motore o una famiglia di motori ad accensione per compressione» e l'espressione «allegato VI» e' sostituita dall'espressione «allegato VII»;
2) nel comma 2. l'espressione «allegato VI» e' sostituita dall'espressione «allegato VII» e l'espressione «punto 4.2.1 dell'allegato I» e' sostituita dall'espressione «punto 4.1.2.1 dell'allegato I»;
3) nel comma 3. l'espressione «allegato VI» e' sostituita dall'espressione «allegato VII» e l'espressione «punto 4.2.3 dell'allegato I» e' sostituita dall'espressione «4.1.2.3 dell'allegato I»;
4) nel primo periodo del comma 4. l'espressione «immissione sul mercato di motori nuovi» e' sostituita dall'espressione «immissione sul mercato di motori»;
e) dopo l'art. 9, e' inserito il seguente articolo:
«Art. 9-bis - 1. Ai fini del seguente decreto, i motori ad accensione comandata vengono suddivisi nelle seguenti classi: a. classe principale S: piccoli motori con potenza netta < o = 19 kW;
b. la classe principale S si suddivide a sua volta in due categorie:
1) H: motori per macchine portatili;
2) N: motori per macchine non portatili.
 

=====================================================================
classe/categoria                cilindrata (cm3)
---------------------------------------------------------------------
Motori portatili
Classe SH:1                     < 20
---------------------------------------------------------------------
Classe SH:2                     > o = 20
                                < 50
---------------------------------------------------------------------
Classe SH:3                     > o = 50
---------------------------------------------------------------------
Motori non portatili
Classe SN:1                     < 66
---------------------------------------------------------------------
Classe SN:2                     > o = 66
                                < 100
---------------------------------------------------------------------
Classe SN:3                     > o = 100
                                < 225
---------------------------------------------------------------------
Classe SN:4                     > o = 225
---------------------------------------------------------------------


2. A decorrere dall'11 agosto 2004, non puo' essere negata l'omologazione per un tipo di motore o una famiglia di motori ad accensione comandata, o il rilascio del documento di cui all'allegato VII del presente decreto ne possono essere imposti, per l'omologazione, ulteriori requisiti in materia di emissioni che inquinano l'atmosfera, per le macchine mobili non stradali su cui sia montato un motore, se il motore soddisfa i requisiti stabiliti dal presente decreto in materia di emissioni di inquinanti gassosi.
3. Fase I di omologazione. Sara' negato il rilascio dell'omologazione per un tipo di motore o una famiglia di motori ed il rilascio dei documenti di cui all'allegato VII del presente decreto e ogni altra omologazione per le macchine mobili non stradali su cui sia montato un motore dopo l'11 agosto 2004, se il motore non soddisfa i requisiti stabili nel presente decreto e se le emissioni di inquinanti gassosi prodotte dal motore in questione non sono conformi ai valori limite definiti nella tabella di cui al punto
4.2.2.1 dell'allegato I del presente decreto.
4. Fase II di omologazione. Sara' negato il rilascio dell'omologazione per un tipo di motore o una famiglia di motori ed il rilascio dei documenti di cui all'allegato VII del presente decreto e di ogni altra omologazione per le macchine mobili non stradali su cui sia montato un motore:
successivamente al 1° agosto 2004 per le classi di motori SN:1 ed SN:2;
successivamente al 1° agosto 2006 per la classe di motori SN:4;
successivamente al 1° agosto 2007 per le classi di motori SH:1, SH:2 ed SN:3;
successivamente al 1° agosto 2008 per la classe di motori SH:3, se il motore non soddisfa i requisiti stabiliti dal presente decreto e se le emissioni di inquinanti gassosi prodotte dal motore in questione non sono conformi ai valori limite definiti nella tabella di cui al punto 4.2.2.2 dell'allegato I del presente decreto.
5. Dopo sei mesi a decorrere dalle date applicabili alle rispettive categorie di motori di cui ai commi 3. e 4. del presente decreto, ad eccezione delle macchine e dei motori destinati all'esportazione in Paesi terzi, sara' consentita l'immissione sul mercato di motori, gia' montati o meno su macchine, soltanto se essi soddisfano i requisiti del presente decreto.
6. Per i tipi di motori o le famiglie di motori che soddisfano i valori limite indicati nella tabella di cui al punto 4.2.2.2 dell'allegato I del presente decreto prima delle date stabilite nel comma 4., e' consentita un'etichettatura ed una marcatura speciali per indicare che l'attrezzatura in questione soddisfa i valori limite prima delle date stabilite.
7. Le seguenti macchine sono esentate dal rispetto delle date di attuazione per i valori limite di emissione della fase II per un periodo di tre anni dall'entrata in vigore di tali valori limite di emissione. Per questi tre anni continuano ad essere applicabili i valori limite di emissione della fase I:
motosega portatile: un apparecchio portatile destinato al taglio del legno con sega a catena, da tenersi con due mani ed avente una cilindrata superiore ai 45 cm3, in conformita' della norma EN ISO 11681-1;
apparecchio con impugnatura superiore, ossia trapani portatili e motoseghe a catena per gli alberi: un apparecchio portatile con un manico sull'estremita' superiore, destinato a praticare fori o a tagliare legno con una sega a catena, in conformita' della norma ISO 11681-2;
decespugliatore portatile con motore a combustione interna: un apparecchio portatile dotato di una lama rotante in metallo o plastica destinato a tagliare erbe infestanti, cespugli, arbusti e vegetazione simile. Deve essere progettato in conformita' della norma EN ISO 11806 in modo da operare in varie posizioni, come orizzontalmente o dall'alto verso il basso, e deve avere una cilindrata superiore a 40 cm3;
tagliasiepi portatile: un apparecchio portatile destinato al taglio di siepi e cespugli mediante una o piu' lame dotate di moto alternativo, in conformita' della norma EN 774;
tagliatrice portatile con motore a combustione interna: un apparecchio portatile destinato a tagliare materiali duri come pietre, asfalto, cemento o acciaio, mediante una lama rotante in metallo con una cilindrata superiore a 50 cm3, in conformita' della norma EN 1454, e
motori non portatili della classe SN:3, ad asse orizzontale: unicamente quei motori della classe SN:3 non portatili con asse orizzontale che producono un'energia pari o inferiore a 2,5 kW, utilizzati essenzialmente per determinati fini industriali, comprendenti motozappe, tagliatrici a cilindri, aeratori per prati e generatori.
8. Per ciascuna categoria, sono posposte di due anni le date di cui ai commi 3, 4 e 5 per i motori prodotti entro la data che precede le date indicate nei commi medesimi.»;
f) all'art. 10:
1) il comma 1. e' sostituito dal seguente:
«1. I requisiti di cui all'art. 8. commi 1 e 2, all'art. 9, comma 4, ed all'art. 9-bis, comma 5, non si applicano: ai motori ad uso delle forze armate, ed ai motori esentati in base ai commi 1-bis e 2.;
2) dopo il comma 1. e' inserito il seguente comma:
«1-bis. Il motore di sostituzione deve rispettare i valori limite che il motore da sostituire doveva soddisfare originariamente al momento dell'immissione sul mercato. La dicitura "MOTORE DI SOSTITUZIONE" e' riportata su un'etichetta applicata al motore, o e' inserita nel manuale del proprietario.»;
3) dopo il comma 2. sono aggiunti i seguenti commi:
«3. Le date di cui all'art. 9-bis., commi 4 e 5, sono posticipate di tre anni per i costruttori di motori in piccole serie.
4. Le disposizioni di cui all'art. 9-bis., commi 4 e 5, sono sostituite dalle disposizioni corrispondenti della fase I per le famiglie di motori in piccole serie sino ad un massimo di 25000 unita', a condizione che le varie famiglie di motori in questione abbiano tutte una cilindrata diversa.»;
g) prima degli allegati e' aggiunto il seguente elenco degli allegati:
«Elenco degli allegati:
Allegato I: ambito di applicazione, definizioni, simboli, abbreviazioni, marcatura del motore, specifiche e prove, conformita' della produzione, parametri per la definizione della famiglia di motori, scelta del motore capostipite;
Allegato II: scheda informativa:
Appendice 1: caratteristiche fondamentali del motore (capostipite);
Appendice 2: caratteristiche fondamentali della famiglia di motori;
Appendice 3: caratteristiche fondamentali dei tipi di motori appartenenti ad una famiglia;
Allegato III: procedimento di prova per motori ad accensione per compressione:
Appendice 1: procedure di misurazione e campionamento;
Appendice 2: taratura degli strumenti di analisi;
Appendice 3: valutazione dei dati e calcoli;
Allegato IV: procedimento di prova - motore ad accensione comandata:
Appendice 1: procedure di misurazione e campionamento;
Appendice 2: taratura degli strumenti di analisi;
Appendice 3: valutazione dei dati e calcoli;
Appendice 4: fattori di deterioramento;
Allegato V: caratteristiche tecniche del carburante di riferimento prescritto per le prove di omologazione e per la verifica della conformita' della produzione. Carburante di riferimento per macchine mobili non stradali - motori ad accensione per compressione;
Allegato VI: sistema analitico e di campionamento;
Allegato VII: scheda di omologazione:
Appendice 1: risultati delle prove per i motori ad accensione per compressione;
Appendice 2: risultati delle prove per i motori ad accensione comandata;
Appendice 3: apparecchiature e dispositivi ausiliari da installare per la prova per determinare la potenza del motore;
Allegato VIII: sistema di numerazione della scheda di omologazione;
Allegato IX: elenco delle omologazioni rilasciate per un tipo di motore/famiglia di motori;
Allegato X: elenco dei motori prodotti;
Allegato XI: scheda relativa ai motori omologati;
Allegato XII: riconoscimento di omologazioni alternative»;
h) gli allegati sono modificati ed integrati conformemente all'allegato al presente decreto, che ne costituisce parte integrante.

Il presente decreto sara' pubblicato nella Gazzetta Ufficiale della Repubblica italiana.

Roma, 15 settembre 2004

Il Ministro delle infrastrutture e dei trasporti
Lunardi

Il Ministro delle politiche agricole e forestali
Alemanno

Il Ministro dell'ambiente e della tutela del territorio
Matteoli

Registrato alla Corte dei conti il 18 febbraio 2005 Ufficio controllo atti Ministeri delle infrastrutture ed assetto del territorio, registro n. 1, foglio n. 273


Allegato

Gli allegati al decreto del Ministro dei trasporti e della navigazione 20 dicembre 1999, come modificato da ultimo dal decreto del Ministro delle infrastrutture e dei trasporti 20 giugno 2002, sono modificati ed integrati conformemente al presente allegato.

 

1. L'allegato 1 è modificato come segue:

a) la prima frase del punto 1 "CAMPO DI APPLICAZIONE" è sostituita dal testo seguente:

"La presente direttiva si applica ai motori destinati ad essere montati sulle macchine mobili non stradali e ai motori secondari installati su veicoli destinati al trasporto di passeggeri o merci su strada.";

 

b) il punto 1, lettere A, B,C, D, e è modificato come segue:

"A. destinate e idonee a far muovere, o a essere mosse, su terreno con o senza strada, con alternativamente:

i) un motore ad accensione per compressione avente una potenza netta conformemente al punto 2.4 compresa tra 18 kW e 560 kW (4) e funzionante a velocità intermittente più che ad una sola velocità costante.

Sono compresi in questa definizione .......................................................................................................

(testo invariato fino a

- autogru),

oppure

ii) un motore ad accensione per compressione avente una potenza netta conformemente al punto 2.4 compresa tra 18 kW e560 kW e funzionante a velocità costante. I valori limite si applicano unicamente a decorrere dal 31 dicembre 200.

Sono compresi in questa definizione i motori delle seguenti macchine (elenco non limitativo):

- compressori a gas,

- gruppi elettrogeni a carico intermittente, compresi refrigeratori e saldatrici,

- pompe ad acqua,

- apparecchi per il giardinaggio, decespugliatori, spazzaneve, spazzatrici,

oppure

iii) un motore ad accensione comandata a benzina avente una potenza netta conformemente al punto 2.4 non superiore a 19 kW.

Sono compresi in questa definizione i motori delle seguenti macchine (elenco non limitativo):

- falciatrici,

- motoseghe

- generatori,

- pompe ad acqua,

- decespugliatori.

La presente direttiva non si applica ai seguenti veicoli:

B. Navi;

C. Locomotive ferroviarie;

D. Aeromobili;

E. Veicoli da diporto, ad esempio:

- motoslitte,

- motociclette da fuoristrada,

- veicoli fuoristrada;";

 

c) il punto 2 è modificato come segue:

- alla nota 2 del punto 2.4 viene aggiunto il testo seguente:

"... slavo qualora la ventola di motori raffreddati ad aria sia montata direttamente sull'albero a gomiti (cfr. allegato VII, appendice 3).";

- al punto 2.8 è aggiunto il seguente trattino:

"- per motori da sottoporre a prova nel ciclo G1, il regime intermedio è l'85% del regime nominale massimo (cfr. il punto 3.5.1.2 dell'allegato IV).";

- sono aggiunti i seguenti punti:

"2.9. parametro regolabile, qualsiasi dispositivo, sistema o elemento del progetto regolabile fisicamente che possa influire sulle emissioni o sulle prestazioni del motore durante la prova delle emissioni o nel corso del funzionamento normale;

2.10 post-tratatmento, il passaggio dei gas di scarico attraverso un dispositivo o un sistema deputato ad alterare i gas, dal punto di vista chimico o fisico, prima del rilascio in atmosfera;

2.11 motore ad accensione comandata, motore che funziona in base al principio dell'accensione a scintilla;

2.12 dispositivo ausiliario di controllo delle emissioni, qualsiasi dispositivo che rileva i parametri di esercizio dal motore allo scopo di regolare il funzionamento di una parte qualsiasi del sistema di controllo delle emissioni;

2.13 sistema di controllo delle emissioni, qualsiasi dispositivo, sistema o elemento del progetto che controlla o riduce le emissioni;

2.14 sistema del carburante, tutti i componenti adibiti alla misurazione e alla miscelazione del carburante;

2.15 motore secondario, un motore installato in o su un veicolo che tuttavia non fornisce la forza motrice al veicolo;

2.16 durata della modalità di prova, il lasso di tempo compreso tra lo stacco dal regime e/o dalla coppia della modalità precedente e della fase di precondizionamento e l'inizio della modalità successiva. Comprende i tempi per il cambiamento del regime e/o della coppia e la stabilizzazione all'inizio di ciascuna modalità."

- Il punto 2.9 diventa punto 2.17 e gli attuali punti da 2.9.1 a 2.9.3 sono rinumerati da 2.17.1 a 2.17.3;

 

d) il punto 3 è modificato come segue:

- il punto 3.1 è sostituito dal testo seguente:

"3.1. Il motore ad accensione per compressione omologato a norma della presente direttiva deve recare:,"

- il punto 3.1.3 è modificato come segue:

"allegato VII" viene sostituito da "allegato VIII",

- è inserito il punto seguente:

"3.2. Il motore ad accensione comandata omologato a norma della presente direttiva deve recare:

3.2.1. il marchio di fabbrica o la ragione sociale del costruttore del motore;

3.2.2. il numero di omologazione CE descritto nell'allegato VIII",

- gli attuali punti da 3.2 a 3.6 sono rinumerati da 3.3 a 3.7,

- il punto 3.7 è modificato come segue: "allegato VI" è sostituito da "allegato VII";

 

e) il punto 4 è modificato come segue:

- è inserita la seguente voce: "4.1. Motori ad accensione per compressione",

- l'attuale punto 4.1 diventa 4.1.1 e il riferimento ai punti 4.2.1 e 4.2.3 è sostituito da un riferimento ai punti 4.1.2.1 e 4.1.2.3,

- l'attuale punto 4.2 diventa 4.1.2 ed è modificato come segue: "allegato V" è sostituito da "allegato VI",

- l'attuale punto 4.2.1 diventa 4.1.21.; l'attuale punto 4.2.2 diventa 4.1.2.2 e il riferimento al punto 4.2.1 è sostituio dal riferimento al punto 4.1.2.1; gli attuali punti 4.2.3 e 4.2.4 diventano 4.1.2.3 e 4.1.2.4;

 

f) è aggiunto il punto seguente:

 

"4.2 Motori ad accensione comandata

 

4.2.1 Informazioni generali

Gli elementi che possono influire sull'emissione d'inquinanti gassosi devono essere progettati, costruiti e monatti in modo che, in condizioni normali di utilizzazione e malgrado e vibrazioni cui può essere sottoposto, il motore possa soddisfare alle disposizioni della presente direttiva.

 

I provvedimenti tecnici presi dal costruttore devono garantire che le emissioni suddette siano effettivamente limitate conformemente alla presente direttiva, per la normale durata di vita del motore e nelle normali condizioni d'uso ai sensi dell'allegato IV, appendice 4.

 

4.2.2 Specifiche relative alle emissioni di inquinanti

I componenti gassosi emessi dal motore sottoposto ala prova devono essere misurati con i metodi descritti nell'allegato VI (si considera incluso qualsiasi eventuale dispositivo di post-trattamento).

 

Sono accettati altri sistemi o analizzatori, purchè essi forniscano risultati equivalenti ai seguenti sistemi di riferimento:

 

- per le emissioni gassose misurate sullo scarico tal quale, il sistema illustrato nella figura 2 dell'allegato VI,

- per le emissioni gassose misurate sullo scarico diluito di un sistema di diluizione a flusso pieno, il sistema illustrato nella figura 3 dell'allegato VI.

 

4.2.2.1. Le emissioni di monossido di carbonio, idrocarburi, ossido d'azoto e la somma totale di idrocarburi e ossidi di azoto non devono superare, per la fase I, i valori indicati nella tabella seguente:

 

Fase I

 

Classe

Monossido di carbonio (CO)

(g/kWh)

Idrocarburi (HC)

(g/kWh)

Ossidi di aozto (NOx)

(g/kWh)

Somma di idrocarburi e ossidi di azoto (g/kWh)

HC + NOx

SH:1

805

295

5,36

 

SH:2

805

241

5,36

 

SH:3

603

161

5,36

 

SN:1

519

 

 

50

SN:2

519

 

 

40

SN:3

519

 

 

16,1

SN:4

519

 

 

13,4

 

 

4.2.2.2. Le emissioni di monossido di carbonio e la somma totale di idrocarburi e ossidi di azto non devono superare, per la fase II, i valori indicati nela tabela seguente:


 

Fase II

 

Classe

Monossido di carbonio (CO)

(g/kWh)

Somma di idrocarburi e ossidi di azoto (g/kWh)

HC + NOx

SH:1

805

50

SH:2

805

50

SH:3

603

72

SN:1

610

50,0

SN:2

610

40,0

SN:3

610

16,1

SN:4

610

12,1


Le emissioni di NOx per tutte le classi di motori non devono superare il 10 g/kWh

 

4.2.2.3 In deroga alla definizione di "motore portatile" di cui all'articolo 2 della presente direttiva, i motori a due tempi utilizzati per gli spazzaneve devono rispettare soltanto gli standard fissati per le classi SH:1, SH:2 o SH:3.

_________________

(*) Cfr. allegato 4, appendice 4: inclusi i fattori di deterioramento.";

 

g) i punti da 6.3 a 6.9 sono sostituiti dai punti seguenti:

 

"6.3. Cilindrata unitaria: entro una fascia di variazione dall'85% al 100% della cilindrata massima della famiglia di motori in questione.

 

6.4. Metodo di aspirazione dell'aria

 

6.5. Tipo di carburante:

- diesel

- benzina

 

6.6. Tipo/disegno della camera di combustione

 

6.7 Valvole e luci: configurazioni, dimensioni e numero

 

6.8. Sistema di alimentazione carburante:

per il diesel

- iniettore a pompa

- pompa in linea

- pompa a distributore

- elemento singolo

- iniettore unitario

per la benzina

- carburatore

- iniezione diretta carburante

- iniezione diretta

 

6.9. Caratteristiche varie:

- ricircolo dei gas di scarico

- iniezione d'acqua/emulsione

- iniezione d'aria

- sistema di raffreddamento della sovralimentazione

- tipo di accensione (a compressione, a scintilla)

 

6.10. Post-trattamento dello scarico:

- catalizzatore di ossidazione

- catalizzatore di riduzione

- catalizzatore a tre vie

- reattore termico

- trappola del particolato";

 

 

2. l'allegato II è modificato come segue:

 

a) all'appendice 2, il testo della tabella è così modificato:

il testo "Erogazione carburante per corsa (mm3)" alla terza e alla sesta voce è sostituito da: "Erogazione carburante per corsa (mm3) per i motori diesel, flusso del carburante (g/h) per i motori a benzina";

 

b) l'appendice 3 è modificata come segue:

- Il titolo del punto 3 è sostituito dal testo seguente: "ALIMENTAZIONE DEL CARBURANTE PER I MOTORI DIESEL",

- vengono aggiunti i seguenti punti:

 

"4. ALIMENTAZIONE DEL CARBURANTE PER I MOTORI A BENZINA

4.1.     Carburatore ......................................................................................................................

4.1.1.  Marca o marche: ..............................................................................................................

4.1.2.  Tipo o tipi: ........................................................................................................................

4.2.     Iniezione indiretta carburante: punto singolo o multipunto .....................................................

4.2.1   Marca o marche: ..............................................................................................................

4.2.2   Tipo o tipi: .......................................................................................................................

4.3.     Iniezione diretta ................................................................................................................

4.3.1.  Marca o marche: ..............................................................................................................

4.3.2   Tipo o tipi: .......................................................................................................................

4.4. Flusso del carburante [g/h] e rapporto aria/carburante al regime nominale e con la valvola a farfalla completamente aperta";

 

- l'attuale punto 4 diventa punto 5 e sono aggiunti i seguenti punti:

"5.3.     Sistema variabile di registrazione della valvola (se applicabile e dove: aspirazione e/o scarico)

5.3.1.    Tipo: continuo o discontinuo

5.3.2.    Angolo di sfasamento di camma",

 

- Sono aggiunti i punti seguenti:

 

"6.     CONFIGURAZIONI LUCI

6.1.    Posizione, dimensione e numero"

 

"7.    SISTEMA DI INIEZIONE

7.1.   Bobina di accensione

7.1.1. Marca o marche: ...........................................................................................................

7.1.2  Tipo o tipi: ....................................................................................................................

7.1.3. Numero

7.2.    Candela o candele

7.2.1. Marca o marche: ...........................................................................................................

7.2.2. Tipo o tipi: ....................................................................................................................

7.3.    Magnete

7.3.1. Marca o marche: ..........................................................................................................

7.3.2. Tipo o tipi: ...................................................................................................................

7.4.    Messa in fase dell'accensione

7.4.1.  Anticipo statico rispetto al punto morto superiore [gradi di rotazione dell'albero a gomito]:..

7.4.2.  Curva di anticipo, se applicabile: .................................................................................";

 

3. l'allegato III è modificato come segue:

 

a) il titolo è sostituito dal seguente:

"PROCEDIMENTO DI PROVA PER MOTORI AD ACCENSIONE PER COMPRESSIONE"

 

b) il punto 2.7 è modificato come segue:

"allegato VI" è sostituito da: "allegato VII" e "allegato IV" è sostituto da "allegato V";

 

 

c) il punto 3.6 è modificato come segue:

- i punti 3.6.1 e 3.6.1.1 sono così modificati:

"3.6.1. Specifiche delle macchine conformemente all'allegato I, parte 1 A:

3.6.1.1. Specifica A: I motori di cui all'allegato I, parte 1A, punto i) sottoposti alla prova, vengono fatti funzionare al dinamometro conformemente al seguente ciclo di 8 modalità (*) (tabella invariata).

_______________

(*) Identico al ciclo C1 del progetto di norma ISO 8178-4",

 

- è aggiunto il punto seguente:

3.6.1.2. Specifica B. I motori di cui alla parte 1 A, punto ii), sottoposti alla prova, vengono fatti funzionare al dinamometro conformemente al seguente ciclo di 5 modalità (1):

 

Modalità

numero

Regime del motore Carico percentuale Fattore di ponderazione

1

Nominale

100 0,05

2

Nominale

75 0,25

3

Nominale

50 0,3

4

Nominale

25 0,3

5

Nominale

10 0,1

Le cifre relative al carico sono espresse in percentuale della coppia, corrispondente alla potenza del servizio di base, definita come la potenza massima disponibile durante una sequenza di potenza variabile, la cui durata può corrispondere a un numero illimitato di ore annue, tra gli intervalli di manutenzione dichiarati e alle condizioni ambiente dichiarate;: la manutenzione p effettuata secondo le disposizioni del costruttore (2)

_________________

(1) Identico al ciclo D2 della norma ISO 8168-4: 1996 (E).

(2) Per una migliore spiegazione della definizione di potenza di servizio di base cfr. la figura 2 della norma ISO 8528-1: 1993 (E).",

 

- il punto 3.6.3 è modificato come segue:

"3.6.3. Sequenza di prova

Avviare la sequenza di prova. La prova viene eseguita in ordine crescente di numero delle modalità sopraindicate per i cicli di prova.

 

Durante ciascuna modalità del rispettivo ciclo di prova ... (il resto è invariato),"

 

d) il punto 1 dell'apendice 1 è modificato come segue:

ai punti 1 e 1.4.3, "allegato V" è sostituito da "allegato VI";

 

4. è aggiunto il seguente allegato:

 

ALLEGATO IV

 

PROCEDIMENTO DI PROVA PER I MOTORI AD ACCENSIONE COMANDATA

 

1. INTRODUZIONE

 

1.1. Il presente allegato descrive il metodo per la determinazione delle emissioni di inquinanti gassosi prodotte dai motori sottoposti a prova.

 

1.2 La prova viene eseguita con il motore monatto su banco di prova e collegato ad un dinamometro.

 

2. CONDIZIONI DI PROVA

 

2.1. Condizioni di prova del motore

Misurare la temperatura assoluta Ta dell'aria di alimentazione del motore espressa in Kelvin, e la pressione atmosferica riferita al secco ps espressa in kPa; determinare il parametro fa come segue:

 

fa  = (   99   ) 1,2   x   (
Ta
) 0,6
ps    298  

2.1.1 Validità della prova

 

Perchè una prova sia riconosciuta valida, il parametro fa  deve soddisfare la relazione:

0.93 < fa<1,07

 

2.1.2. Motori con raffreddamento dell'aria di sovralimentazione

Registrare la temperatura del fluido di raffreddamento e la temperatura dell'aria di alimentazione.

 

2.2. Sistema di aspirazione aria del motore

Il motore di prova deve essere munito di un sistema di aspirazione dell'aria che presenti una restrizione dell'aspirazione entro il 10% del limite superiore specifico dal costruttore per un nuovo depuratore dell'aria alle condizioni di funzionamento del motore, specificate dal costruttore, che determinano il massimo flusso d'aria per la rispettiva applicazione del motore.

 

Per i piccoli motori ad accensione comandata (con cilindrata < 1 000 cm3) deve essere utilizzato un sistema rappresentativo del motore installato.

 

2.3 Sistema di scarico del motore

Il motore sottoposto alla prova deve essere munito di un sistema di scarico che presenti una contropressione allo scarico entro il 10% del limite superiore specificato dal costruttore per le condizioni di funzionamento del motore che producono la potenza massima dichiarata nella rispettiva applicazione del motore.

 

2.4 Sistema di raffreddamento

Utilizzare un sistema di raffreddamento del motore avente una capacità sufficiente per mantenere il motore alle temperature di funzionamento normali prescritte dal costruttore.. Questa disposizione si applica alle unità di funzionamento normali prescritte dal costruttore. Questa disposizione si applica alle unità che devono essere separate per misurare la potenza, quali un soffiatore dove il ventilatore (di raffreddamento) del soffiante deve essere smontato per avere accesso all'albero a gomiti.

 

2.5 Olio lubrificante

Utilizzare un olio lubrificante che soddisfi le specifiche indicate dal costruttore per un motore particolare e per un uso specifico. I costruttori devono utilizzare lubrificanti rappresentativi dei lubrificanti per motori disponibili in commercio.

Le specifiche dell'olio lubrificante utilizzato per la prova devono essere registrate al punto 1.2 dell'allegato VII, appendice 2 per i motori ad accensione comandata ed essere presentate con i risultati della prova.

 

2.6 Carburatori regolabili

Per i motori muniti di carburatori a regolazione limitata, la prova deve essere eseguita ad entrambe le estremità regolabili.

 

2.7 Carburante di prova

Il carburante è quello di riferimento definito nell'allegato V.

Il numero di ottani e la densità del carburante di riferimento utilizzato per la prova devono essere registrati al punto 1.1. dell'allegato VII, appendice 2, per i motori ad accensione comandata.

Per i motori a due tempi il rapporto della miscela carburante/olio deve essere quello raccomandato dal costruttore. La percentuale di olio contenuta nella miscela di carburante/lubrificante che alimenta i motori a due tempi e la densità del carburante che ne deriva devono essere registrate al punto 1.1.4 dell'allegato VII, appendice 2, per i motori ad accensione comandata.

 

2.8 Determinazione delle regolazioni al dinamometro

La base considerata per la misurazione delle emissioni è la forza frenante non corretta. Per lo svolgimento della prova è necessario eliminare eventuali dispositivi ausiliari che risultano necessari solo per il funzionamento della macchina e che possono essere montati sul motore. Se tali dispositivi ausiliari non vengono smontati, è necessario calcolare la potenza che assorbono per poter determinare le regolazioni del dinamometro; sono esclusi i motori nei quali i dispositivi ausiliari costituiscono parte integrante del motore (ad esempio i ventilatori di raffreddamento dei motori raffreddati ad aria).

Le regolazioni della restrizione sull'immissione e della contropressione sul condotto di scarico devono corrispondere, per i motori nei quali è possibile procedere a tale regolazione, ai limiti superiori specificati dal costruttore, conformemente ai punti 2.2 e 2.3. I valori della coppia massima ai regimi di prova specificai vengono determinati sperimentalmente alo scopo di calcolare i valori della coppia per le modalità di prova specificate. Per motori che non sono progettati per funzionare su più regimi lungo la curva si coppia a pieno carico, la coppia massima ai regimi di prova deve essere dichiarata dal costruttore. la regolazione del motore per ciascuna modalità di prova viene calcolata mediante la formula:

 

S  =  

(  (PM + PAE) x    L )  - PAE
100

 

dove:

 

S        è la regolazione edl dinamometro [kW]

 

PM     è la potenza massima osservata o dichiarata al regime di prova nelle condizioni di prova (cfr. allegato VII, appendice 2) [kW]

 

PAE   è la potenza totale dichiarata assorbita dagli eventuali dispositivi ausiliari installati per la prova [kW] e non prescritti ai sensi dell'allegato VII, appendice 3

 

L        è la coppia in percentuale specificata per la modalità di prova.

 

Se il rapporto

PAE
  > 0,03
PM

 

il valore di PAE può essere verificato dall'autorità tecnica che concede l'omologazione.

 

3. ESECUZIONE DELLA PROVA

 

3.1. Installazione dell'apparecchiatura di misurazione

La strumentazione e le sonde di campionamento devono essere installate come prescritto. Quando si utilizza un sistema di diluizione a flusso pieno per l adiluizione dei gas di scarico, il condotto di scarico deve essere collegato al sistema.

 

3.2. Avviamento del sistema di diluizione e del motore

Il sistema di diluizione e il motore vengono avviati e riscaldati fino alla stabilizzazione della temperatura e della pressione a pieno carico e al regime nominale (punto 3.5.2).

 

3.3 Regolazione del rapporto di diluizione

Il rapporto totale di diluizione non deve essere inferiore a quattro.

Per sistemi controllati dalla concentrazione di CO2 o NOx il contenuto di CO2 o NOx dell'aria di diluizione deve essere misurato all'inizio e al termine di ciascuna prova. Le misure della concentrazione di fondo di CO2 o NOx prima  e dopo la prova sull'aria di diluizione, non devono variare tra di loro di oltre 100 ppm o 5 ppm rispettivamente.

Quando si utilizza un sistema di analisi dei gas di scarico diluiti, le concentrazioni di fondo pertinenti vengono determinate campionando l'aria di diluizione in un sacco di campionamento durante l'intera sequenza di prova.

Una concentrazione di fondo continua (determinata senza l'uso del sacco) può essere rilevata in almeno tre punti, all'inizio, al termine e in un punto prossimo alla metà del ciclo, determinando poi la media dei valori. A richiesta del costruttore, si può omettere la misurazione dei valori di fondo.

 

3.4. Controllo degli analizzatori

Gli analizzatori delle emissioni devono essere azzerati e calibrati.

 

3.5. Ciclo di prova

3.5.1. Specifica delle macchine conformemente all'allegato I, punti 1, iii).

Il motore sottoposto alla prova viene fatto funzionare al dinamometro conformemente ai seguenti cicli di prova, in base al tipo di macchina:

 

ciclo D (1):     motori a velocità costante e a carico intermittente come i gruppi elettrogeni;

ciclo G1:        applicazioni per macchine non portatili a regime intermedio;

ciclo G2:        applicazioni per macchine non portatili a regime nominale;

ciclo G3:        applicazioni per macchine portatili.

_____________________

(1) Identico al ciclo D2 della norma ISo 8168-4: 1996 (E).

 

3.5.1.1 Modalità di prova e fattori di ponderazione


 

ciclo D

 

Numero

modalità

1 2 3 4 5            

Regime del

motore

Regime nominale Intermedio Minimo

Carico (1) %

100 75 50 25 10            

Fattore di

pondera-

zione

0,05 0,25 0,3 0,3 0,1            

 


 

ciclo G1

 

Numero

modalità

          1 2 3 4 5  

Regime del

motore

Regime nominale Intermedio Minimo

Carico %

          100 75 50 25 10 1

Fattore di

pondera-

zione

          0,09 0,2 0,29 0,3 0,07 0,05

 


ciclo G2

 

Numero

modalità

1 2 3 4 5            

Regime del

motore

Regime nominale Intermedio Minimo

Carico %

100 75 50 25 10           0

Fattore di

pondera-

zione

0,09 0,2 0,29 0,3 0,07           0,05

 


 

ciclo G2

 

Numero

modalità

1                    

Regime del

motore

Regime nominale Intermedio Minimo

Carico %

100                   0

Fattore di

pondera-

zione

0,85(*)                   0,15(*)

 


(1) Le cifre relative al carico sono espresse in percentuale della coppia corrispondente alla potenza di servizio di base, definita come la potenza massima disponibile durante una sequenza di potenza variabile, la cui durata può corrispondere a un numero illimitato di ore annue, tra gli intervalli di manutenzione dichiarati e alle condizioni ambiente dichiarate; la manutenzione p effettuate secondo le disposizioni del costruttore. Per una migliore spiegazione della definizione di potenza di servizio di base cfr. la figura 2 della norma ISO 8528-1: 1993 (E).

(*) Per la fase I è consentito utilizzare un valore pari a 0,90 e a 0,10 invece di, rispettivamente 0,95 e 0,15.


 

3.5.1.2. Scelta del ciclo di prova più adatto

Se l'utilizzo finale principale di un modello di motore è noto, il ciclo di prova può essere scelto sulla base degli esempi indicati al punto 3.5.1.3. Se invece l'utilizzo finale principale di un motore è incerto, il ciclo di prova deve essere scelto in base alle specifiche del motore.

 

3.5.1.3. Esempi (l'elenco non è limitativo)

Esempi tipici per:

 

Ciclo D:

 

gruppi elettrogeni con carico intermittente, compresi i gruppi installati a bordo di navi e di treni (ma non adibiti alla propulsione), refrigeratori, saldatrici;

compressori a gas.

 

Ciclo G1:

 

falciatrici a trazione anteriore o posteriore;

golf cart;

spazzatrici;

tosaerba rotativi o a cilindro condotti a mano;

spazzaneve;

tritarifiuti.

 

Ciclo G2:

 

generatori, pompe, saldatrici e compressori ad aria portatili;

sotto questa voce possono rientrare anche le falciatrici e le attrezzature da giardino che funzioanno al regime nominale del motore.

 

Ciclo G3

 

soffianti;

motoseghe;

tagliasiepe;

seghe meccaniche portatili per legno;

motozappe rotative;

spruzzatori;

decespugliatori;

decespugliatori a filo;

apparecchiature a depressione.

 

3.5.2. Condizionamento del motore

Il riscaldamento del motore e del sistema deve essere effettuato al regime massimo e alla copia massima allo scopo di stabilire i parametri del motore secondo le raccomandazioni del costruttore.

Nota: il periodo di  condizionamento serve anche ad eliminare l'influenza dei depositi lasciati nel sistema di scarico da una precedente prova. E' richiesto anche un certo periodo di stabilizzazione tra i vari punti di prova, allo scopo di minimizzare le influenze di un punto sull'altro.

 

3.5.3. Sequenza di prova

I cicli di prova G1, G2 o G3 vengono eseguiti in ordine crescente di numero delle modalità del ciclo interessato. Il tempo minimo di campionamento è pari a 180 s. I valori della concentrazione delle emissioni allo scarico vengono misurati e registrati durante gli ultimi 120 s del rispettivo tempo di campionamento. per ciascun punto di misurazione la durata della modalità deve essere sufficiente a garantire il raggiungimento della stabilità termica del motore prima dell'inizio del campionamento. La durata della modalità deve essere registrata.

 

a) Per i motori sottoposti a prova secondo la configurazione di prova del controllo del regime al dinamometro: Durante ciascuna modalità del ciclo di prova, dopo il periodo iniziale di trascrizione, il regime specificato deve essere mantenuto entro il maggiore dei due seguenti limiti "1% del regime nominale o " 3 min -1, salvo per la marcia al minimo per la quale valgono i limiti di tolleranza dichiarati dal costruttore. La coppia specificata deve essere mantenuta in modo che, durante il periodo nel quale vengono effettuate le misure, la media sia compresa tra " 2% della coppia massima al regime di prova.

 

b) Per i motori sottoposti a prova secondo la configurazione di prova del controllo del carico al dinamometro: Durante ciascuna modalità del ciclo di prova, dopo il periodo iniziale di transizione, il regime specificato deve essere mantenuto entro il maggiore dei due seguenti limiti: " 2% del regime nominale o " 3 min -1 , e comunque entro " 5% salvo per la marcia al minimo per la quale valgono i limiti di tolleranza dichiarati dal costruttore.

 

Durante ciascuna modalità del ciclo di prova che prevede una coppia minima del 50% della coppia massima al regime di prova, durante il periodo in cui vengono raccolti i dati la coppia media specificata deve essere mantenuta entro il limite di " 5% della coppia prescritte. Nelle modalità del ciclo di prova che prevedono una coppia massima inferiore al 50% della coppia al regime di prova, durante il periodo in cui vengono raccolti i dati la coppia specificata deve essere mantenuta entro il maggiore dei due seguenti limiti: " 10% della coppia prescritta o " 0,5 Nm.

 

3.5.4. Risposta dell'analizzatore

 

I dati forniti dall'analizzatore vengono registrati su un registratore scrivente o misurati con un sistema equivalente mentre il gas di scarico defluisce attraverso gli analizzatori almeno durante gli ultimi 180 s di ciascuna modalità. Se si applica il campionamento a sacco per la misura di CO e CO2 diluiti (cfr. appendice 1, punto 1.4.4), viene raccolto un campione nel sacco durante gli ultimi 180 s di ciascuna modalità e successivamente analizzato e registrato.

 

3.5.5 Condizioni del motore

 

In ciascuna modalità, il regime e il carico del motore, la temperatura dell'aria di aspirazione e il flusso del carburante devono essere misurati dopo la stabilizzazione del motore, Qualsiasi dato ulteriore occorrente per il calcolo deve essere registrato (cfr. appendice 3, punti 1.1. e 1.2).

 

3.6 Controllo dell'analizzatore al termine della prova

 

Dopo il controllo delle emissioni, l'analizzatore viene ricontrollato con un gas di azzeramento e lo stesso gas di calibrazione. La prova è considerata accettabile se la differenza tra i risultati delle due misurazioni è inferiore al2%

 

_________________

 

1. PROCEDURE DI MISURAZIONE E CAMPIONAMENTO

I componenti gassosi emessi dal motore sottoposto alla prova vengono misurati con i metodi descritti nell'allegato VI. Questi metodi descrivono i sistemi di analisi raccomandati per le emissioni gassose (punto 1.1)

 

1.1. Specifiche del dinamometro

 

Usare un dinamometro per motori avente caratteristiche adeguate per svolgere i cicli di prova descritti nell'allegato IV, punto 3.5.1. La strumentazione per la misura della coppia e della velocità di rotazione deve permettere di misurare la potenza all'albero entro i limiti dati. Possono essere necessari calcoli aggiuntivi.

 

La precisione dell'apparecchiatura di misurazione deve essere tale da non eccedere le tolleranze massima indicate nel punto 1.3.

 

1.2. Flusso del carburante e flusso totale diluito

 

Usare flussimetri per carburante con la precisione definita al punto 1.3 per misurare il flusso di carburante da utilizzare per calcolare le emissioni (appendice 3). Quando si utilizza un sistema di diluizione a flusso pieno, il flusso totale del gas di scarico diluito (GTOTW) deve essere misurato con una PDP o un CFV - allegato VI, punto 1.2.1.2. La precisazione deve essere conforme alle disposizione dell'allegato III, appendice 2, punto 2.2.

 

1.3. Precisione

 

La taratura di tutti gli strumenti di misura deve essere riconducibile a norme nazionali o internazionali ed essere conforme ai requisiti indicati nelle tabelle 2 e 3.

 

Tabella 2 - Deviazione ammissibile degli strumenti per i parametri relativi al motore

 

N Voce Deviazione ammissibile
1

Regime del motore

" 2% del valore letto o

" 1% del valore massimo del motore, se

superiore

2

Coppia

" 2% del valore letto o

" 1% del valore massimo del motore, se

superiore

 

3

Consumo di carburante (a)

" 2% del valore massimo del motore

 

4

Consumo di aria (a)

" 2% del valore letto o

" 1% del valore massimo del motore, se

superiore

 

 

(a) I calcoli delle emissioni di scarico descritti nella presente direttiva sono in alcuni casi basati su differenti metodi di misura e/o calcolo. Date le limitate tolleranze totali per il calcolo delle emissioni dovute ai gas di scarico, i valori ammissibili per alcune voi, utilizzati nelle appropriate equazioni, devono essere inferiori alle tolleranze ammesse della norma ISO 3046-3

 


 

Tabella 3 - deviazione ammissibile degli strumenti per altri parametri essenziali

 

N

Voce

Deviazione ammissibile

1

Temperature < 600 K

" 2 K assoluti

2

Temperature < 600 K

" 1% del valore letto

3

Pressioni dei gas di scarico

" 0,2 kPa assoluto

4

Depressioni al collettore di ammissione

" 0,05 kPa assoluto

5

Pressione atmosferica

" 0,1 kPa assoluto

6

Altre pressioni

" 0,1 kPa assoluto

7

Umidità relativa

" 3 % assoluto

8

Umidità assoluta

" 5 % del valore letto

9

Flusso dell'aria di diluizione

" 2% del valore letto

10

Flusso dei gas di scarico diluiti

" 2 % del valore letto

 

1.4 Determinazione dei componenti gassosi

 

1.4.1. Specifiche generali degli analizzatori

 

Gli analizzatori devono avere un intervallo di misurazione appropriato alla precisione richiesta per misurare le concentrazioni dei componenti dei gas di scarico (punto 1.4.1.1). Si raccomanda di utilizzare gli analizzatori in modo tale che la concentrazione misurata sia compresa tra il 15 % e il 100% del fondo scala.

 

Se il valore a fondo scala è di 155 ppm (o ppm C) o minore, oppure se si utilizzano sistemi di lettura (elaboratori, registratori dei dati di misurazione) che forniscano una sufficiente precisione e risoluzione al disotto del 15% del fondo scala, sono ammesse anche concentrazioni al di sotto del 15% del fondo scala. In tal caso, si devono eseguire tarature addizionali per assicurare la precisione delle curve di taratura (cfr. appendice 2, punto 1.5.5.2, dl presente allegato).

 

Il livello di compatibilità elettromagnetica (CEM) dell'apparecchiatura deve permettere di minimizzare errori addizionali.

 

1.4.1.1 Precisione

 

L'analizzatore non deve discostarsi del punto di taratura nominale per un valore superiore a " 0,3 % del fondo scala a zero. La precisione viene determinata in base ai requisiti di taratura fissati nel punto 1.3

 

1.4.1.2. Ripetibilità

 

La ripetibilità deve essere tale che il valore corrispondente a 2,5 volte la deviazione standard di dieci risposte rispettive ad un dato gas di taratura o calibrazione non deve essere maggiore di " 1% della concentrazione di fondo scala per ciascun intervallo utilizzato al di sopra di 100 ppm ( o ppm C) o di " 2% di ciascun intervallo utilizzato al di sotto dei 100 ppm ( o ppm C)

 

1.4.1.3. Rumore

 

La risposta dell'analizzatore da picco a picco di gas di azzeramento e di calibrazione su qualsiasi periodo di 10 secondi non deve superare il 2% del fondo scala su tutti gli intervalli utilizzati.

 

 

1.4.1.4. Deriva dello zero

 

La risposta di zero è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di azzeramento su un intervallo di tempo di 30 secondi. La deriva della risposta di zero per un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2% del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato.

 

1.4.1.5. Deriva di calibrazione

 

La risposta di calibrazione è definita come la risposta media, incluso il rumore, ad un gas di azzeramento su un intervallo di tempo di 30 secondi. La deriva della risposta di calibrazione per un periodo di un'ora deve essere inferiore al 2% del fondo scala sull'intervallo più basso utilizzato.

 

1.4.2. Essiccazione del gas

 

I gas di scarico possono essere misurati su umido o sul secco. Il dispositivo facoltativo di essiccazione del gas deve avere effetti trascurabili sulla concentrazione dei gas misurati. Gli essiccatori chimici non sono ammessi per rimuovere l'acqua dal campione.

 

1.4.3. Analizzatori

 

I punti da 1.4.3.1 a 1.4.3.5 descrivono i principi di misura da applicare, Una descrizione dettagliata dei sistemi di misurazione figura nell'allegato VI.

 

I gas da misurare devono essere analizzati con gli strumenti seguenti. Per analizzatori non lineari, è ammesso l'uso di circuiti di linearizzazione.

 

1.4.3.1. Analisi dell'ossido di carbonio (CO)

 

L'analizzatore dell'ossido di carbonio deve essere del tipo ad assorbimento non dispersivo nell'infrarosso (NDIR)

 

1.4.3.2. Analisi del biossido di carbonio (CO2)

 

L'analizzatore del biossido di carbonio deve essere del tipo ad assorbimento non dispersivo nell'infrarosso (NDIR)

 

1.4.3.3. Analisi dell'ossigeno (O2)

 

L'analizzatore dell'ossigeno deve essere del tipo a rilevatore paramagnetico (PMD), a sensore al diossido di zirconio (ZRDO) o a sensore elettrochimico (ECS)

 

Nota: Si sconsiglia l'uso dei sensori al diossido di zirconio in caso di elevate concentrazioni di HC e CO, come nel caso dei motori  ad accensione comandata a combustione povera. Nei sensori elettrochimici è necessario prevedere una compensazione per l'interferenza del CO2 e dei NOx

 

1.4.3.4. Analisi degli idrocarburi (HC)

 

Per il campionamento diretto dei gas l'analizzatore degli idrocarburi deve essere del tipo con rivelatore a ionizzazione di fiamma riscaldato (HFID) in cui il rivelatore, le valvole, le tubature, ecc. sono riscaldati in modo da mantenere il gas ad una temperatura di 463 K  " 10 K (190° C "10° C).

 

Per il campionamento dei gas diluiti l'analizzatore degli idrocarburi deve essere del tipo con rivelatore a ionizzazioni di fiamma riscaldato (HFID) o con rivelatore a ionizzazione di fiamma (FID).

 

1.4.3.5. Analisi degli ossidi di azoto (NOx)

 

L'analizzatore degli ossidi di azoto deve essere del tipo con rivelatore a chemiluminescenza (CLD) o con rivelatore a chemiluminescenza riscaldato (HCLD) con un convertitore NO2/NO, se la misura viene effettuata sul secco. Se la misura viene effettuate su umido, si deve usare un HCLD con convertitore mantenuto al di sopra dei 328 K (55° C), a condizione che il controllo dell'estinzione causata dall'acqua rientri nella norma (allegato III, appendice 2, punto 1.9.2.2). Sia per il rivelatore CLD che per l'HCLD il percorso di campionamento deve essere mantenuto ad una temperatura di parte compresa tra 328 K e 473 K (da 55° C a 200° C) fino al convertitore per la misurazione sul secco e fino all'analizzatore per la misurazione su umido.

 

1.4.4. Campionamento delle emissioni gassose

 

Se la composizione de gas di scarico dovrebbe trovarsi sul lato ad alta pressione della marmitta, il più lontano possibile dalla luce di scarico. per garantire la completa miscelazione dello scarico del motore prima dell'estrazione del campione, in alternativa è possibile inserire un miscelatore tra l'uscita della marmitta e la sonda di campionamento. Il volume interno del miscelatore non deve essere inferie a 10 volte la cilindrata del motore sottoposto a prova e dovrebbe presentare un'altezza, una larghezza e una profondità praticamente uguali, come in un cubo. Le dimensioni del miscelatore dovrebbero essere ridotte al minimo; il miscelatore deve essere collegato il più possibile vicino al motore. Il condotto di scarico in uscita dal miscelatore della marmitta deve continuare per almeno 610 mm oltre il punto in cui è ubicata la sonda di campionamento e deve avere dimensioni sufficienti per ridurre al minimo la contropressione. La temperatura della superficie interna del miscelatore deve mantenersi al di sopra della temperatura di condensazione dei gas di scarico; è consigliabile una temperatura minima di 338 ° K  (65° C).

 

In via facoltativa tutti i componenti possono essere misurati direttamente nella galleria di diluizione o tramite campionamento in sacco e successiva misura della concentrazione nel sacco di campionamento.

 

_________________

 

Appendice 2

 

1. TARATURA DEGLI STRUMENTI DI ANALISI

 

1.1. Introduzione

 

Ciascun analizzatore deve essere tarato con la frequenza necessaria per soddisfare i requisiti di precisione della presente norma. Il metodo di taratura da utilizzare è descritto in questo punto per gli analizzatori indicati nell'appendice 1, punto 1.4.3.

 

1.2. Gas di taratura

 

Rispettare la durata di conservazione di tutti i gas di taratura.

 

Registrare la data di scadenza dei gas di taratura dichiarata dal costruttore.

 

1.2.1. Gas puri

 

La purezza dei gas richiesta è definita dai limiti di contaminazione sottoindicati. devono essere disponibili i seguenti gas:

 

- azoto purificato (contaminazione < 1 ppm C, < 1 ppm CO, < 400 ppm CO2< 0,1 ppm NO)

- ossigeno purificato  (purezza > 99,5 Vol. O2)

- miscela idrogeno-elio ( 40 " 2% di idrogeno, rimanente elio); contaminazione < 1 ppm C, < 400 ppm CO2)

- aria sintetica purificata (contaminazione < 1 ppm CO, < 400 ppm CO2, < 0,1 ppm NO (tenore di ossigeno 18-21% vol).

 

1.2.2. Gas di taratura e di calibrazione

 

Devono essere disponibili miscele id gas aventi le seguenti composizioni chimiche:

 

- C3H8 e aria sintetica purificata (cfr. punto 1.2.1)

- CO e azoto purificato

- NOx e azoto purificato (la quantità di NO2 contenuta in questo gas di taratura non deve superare il 5% del tenore di NO)

- CO2 e azoto purificato

- CH4 e aria sintetica purificata

- C2H6 e aria sintetica purificata.

 

Nota: Sono ammesse combinazioni di altri gas, purchè i gas non reagiscano uno con l'altro.

 

La concentrazione effettiva dei gas di taratura e di calibrazione deve essere compresa entro il  " 2% del valore nominale. Tutte le concentarzioni dei gas di taratura devono essere indicate su base volume (% in volume o ppm in volume).

 

I gas utilizzati per la taratura e per la calibrazione possono essere ottenuti anche mediante dispositivi di miscelazione di precisione (divisori di gas) effettuando la diluizione con N2 purificato o con aria sintetica purificata. La precisione del dispositivo di miscelazione deve essere tale che la concentrazione dei gas di taratura diluiti possa essere determinata con un errore non superiore a " 1,5 %. una precisione analoga implica che i gas primari utilizzati per la miscelazione devono essere conosciuti con una precisione minima di " 1%, riconducibile a norma nazionali e/o internazionali. La verifica viene effettuata tra il 15% e il 50% del fondo scala per ogni taratura che comporta l'impiego di un dispositivo di miscelazione.

 

In alternativa, il dispositivo di miscelazione può essere controllato con uno strumento lineare per natura, ad esempio impiegando gas NO con un CLD. Il valore di calibrazione dello strumento è regolato quando il gas di calibrazione è direttamente collegato allo strumento. Il dispositivo di miscelazione è controllato quando si trova alle regolazioni utilizzate e il valore nominale viene raffrontato alla concentrazione misurata dello strumento, in ogni punto misurato la differenza deve rientrare entro un limite di " 0,5 % del valore nominale.

 

1.2.3. Controllo dell'interferenza dell'ossigeno

 

I gas di controlo dell'interferenza dell'ossigeno devono contenere propano con 350 ppmC " 75 ppm C di idrocarburi. La concentrazione viene determinata, con le tolleranze dei gas di calibrazione, mediante cromotografia degli idrocarburi totali più impurità o mediante miscelazione dinamica. L'azoto è il diluente predominante con l'ossigeno come gas complementare. Miscela richiesta per la prova dei motori a benzina:

 

Concentrazione interferenza O2                Altro gas

10 (da 9 a 11)                                         Azoto

5 (da 4 a 6)                                            Azoto

0 (da 0 a 1)                                            Azoto

 

1.3. Procedura operativa per gli analizzatori e per il sistema di campionamento

 

La procedura operativa per l'impiego degli analizzatori deve seguire le istruzione di avviamento e di utilizzazione del cosrtuttore degli strunmenti. devono essere rispettati i requisiti minimi presentati nei punti da 1,4 a 1,9. per strumenti di laboratorio quali GC e cromatografi liquidi ad alte prestazioni (HPLC) è applicabile solo il punto 1.5.4.

 

1.4. Prova di trafilamento

 

Eseguire una prova di trafilamento del sistema. La sonda deve essere disinserita dal sistema di scarico e l'estremità chiusa. Si mette in funzione la pompa dell'analizzatore. Dopo un periodo iniziale di stabilizzazione, tutti i flussimetri devono indicare zero; in caso contrario, controllare le linee di campionamento e rimediare ai difetti.

 

Il trafilamento massimo ammissibile sul alto in depressione è pari a 0,5% della portata di utilizzo per la parte di sistema controllata. Si possono usare i flussi sull'analizzatore e sul bypass per stimare le portate dell'utilizzo.

 

In alternativa, è possibile evacuare il sistema ad una pressione minima di 20 kPa in depressione (80 kPa assoluti). dopo un periodo di stabilizzazione iniziale l'aumento di pressione *p (kPa/min) del sistema deve essere superiore a:

*p = p/Vsyst x 0,005 x fr

dove:

Vsyst = volume del sistema [l]

fr = portata del sistema [l/min]

 

Un altro metodo è l'introduzione di un cambiamento di concentrazione a gradino all'inizio della linea di campionamento passando dal gas di azzeramento a quello di calibrazione. Se. dopo un adeguato periodo di tempo, il valore letto indica una concentrazione inferiore a quella introdotta, esistono problemi di taratura o di trafilamento.

 

1.5. Procedimento di taratura

 

1.5.1. Strumentazione

 

Gli strumenti montati devono essere tarati e le curve di taratura devono essere controllate rispetto a gas campione, impiegando le stesse portate di gas utilizzate per il campionamento dei gas di scarico.

 

1.5.2. Tempo di riscaldamento

 

Seguire i tempi di riscaldamento raccomandati dal costruttore. Se non è specificato, si raccomanda un tempo di riscaldamento degli analizzatori di almeno due ore.

 

1.5.3. Analizzatori NDIR e HFID

 

Regolare l'analizzatore NDIR secondo quanto neecessario e ottimizzare la fiamma di combustione dell'analizzatore HFID (punto 1.9.1).

 

1.5.4. Gascromatografo (GC) e HPCL

 

Calibrare i due strumenti secondo le buone prassi di laboratorio e in base alle raccomandazioni del costruttore.

 

1.5.5. Determinazione delle curve di taratura

 

1.5.5.1. Orientamento generale

 

a) Tarare ciascun intervallo operativo normalmente usato.

b) Azzerare gli analizzatori di CO, CO2, NOx e HC con aria sintetica (o azoto) purificati.

c) Introdurre negli analizzatori gli appropriati gas di taratura, registrare i valori e determinare le curve di taratura.

d) Per tutti gli interventi degli strumenti, ad eccezione di quello inferiore, la curva di taratura dell'analizzatore viene determinata mediante almeno dieci punti di taratura, oltre allo zero, distribuiti nel modo più uniforme possibile. Per l'intervallo inferiore, la curva si taratura viene determinata mediante almeno dieci punti di taratura, oltre allo zero, distribuiti in modo tale che la metà dei punti si trovi al di sotto del 15% del fondo scala dell'analizzatore e l'altra metà al di sopra del 15% del fondo scala. La concentrazione nominale massima per tutti gli intervalli deve essere uguale o maggiore al 90% del fondo scala.

e) La curva di taratura vene calcolata con il metodo dei minimi quadrati. Si può utilizzare un'equazione di aggiustamento lineare o non lineare.

f) I punti di taratura non devono differire dalla linea di aggiustamento dei minimi quadrati del maggiore dei seguenti valori: oltre " 2% del valore o "  0,3% del fondo scala.

g) Se necessario, ricontrollare la regolazione dello zero e ripetere la procedura di taratura.

 

1.5.5.2. Metodi alternativi

 

Se è possibile dimostrare che una tecnica alternativa (per esempio elaboratore, commutatore di intervallo a a comando elettronico, ecc.) può fornire una precisione equivalente, si possono utilizzare tali tecniche.

 

1.6. Verifica della taratura

 

Ciascun intervallo operativo normalmente utilizzato deve essere controllato prima di ogni analisi secondo la procedura seguente.

 

La taratura viene controllata utilizzando un gas di azzeramento e un gas di calibrazione il cui valore nominale sia superiore all'80% del fondo scala dell'intervallo di misurazione.

 

Se, per i due punti considerati, il valore trovato non differisce di oltre il "4% del fondo scala del valore di riferimento dichiarato, si possono  modificare i parametri di aggiustamento . In caso contrario, occorre verificare il gas di calibrazione o determinare una nuova curva di taratura secondo il punto 1.5.5.1.

 

1.7. Taratura dell'analizzatore del gas tracciante per la misurazione del gas di scarico.

 

L'analizzatore per la misurazione delle concentrazioni di gas tracciante viene tarato utilizzando gas normali.

 

La curva di calibratura viene determinata mediante almeno dieci punti di taratura, oltre allo zero, distribuiti in modo tale che la metà dei punti si trovi tra il 4% e il 20% del fondo scala dell'analizzatore e l'altra metà tra il 20% e il 100% del fondo scala. La curva di taratura vene calcolata con il metodo dei minimi quadrati.

 

La curva di taratura non deve differire di oltre " 1% del fondo scala da valore nominale di ciascun punto di taratura, nell'intervallo tra il 4% e il 20% del fondo scala. L'analizzatore viene azzerato e calibrato prima della prova utilizzando un gas di azzeramento e un gas di calibrazione il cui valore nominale sia superiore all'80% del fondo scala dell'analizzatore.

 

1.8. Prova di efficienza del convertitore di NOx

 

L'efficienza del convertitore utilizzato per la conversione di No2 in No  viene controllata come indicato nei punti 1.8.1-1.8.8 (figura 1 dell'allegato III, appendice 2).

 

1.8.1. Configurazione di prova

 

Questo controllo di può effettuare con un ozonizzatore conformemente all'impianto di prova presentato alla figura 1 dell'allegato III e al procedimento descritto in appresso.

 

1.8.2. Taratura

 

Il CLD e l'HCLD devono essere tarati nell'intervallo di funzionamento più comune, secondo le specifiche del costruttore, utilizzando gas di azzeramento e di taratura (il cui tenore deve essere pari a circa l'80% dell'intervallo operativo e la concentrazione di NO2 della miscela di gas deve essere inferiore al 5% della concentrazione di NO). L'analizzatore di NOx deve essere regolato sulla posizione di NO, in modo che il gas di taratura non passi attraverso il convertitore. Registrare la concentrazione indicata

 

1.8.3. Calcolo

 

L'efficienza del convertitore di NOx viene calcolata come segue:

Efficienza (%) =   ( 1 +   a-b  )  x 100
c-d

dove:

a = concentrazione di NOx conformemente al punto 1.8.6

b = concentrazione di NOx conformemente al punto 1.8.7

c = concentrazione di NOx conformemente al punto 1.8.4

d = concentrazione di NOx conformemente al punto 1.8.5

 

1.8.4. Aggiunta di ossigeno

 

Attraverso un raccordo a T, aggiungere di continuo ossigeno o aria di azzeramento al flusso di gas fino a quando la concentrazione indicata risulti inferiore di circa il 20% alla concentrazione di taratura indicata al punto 1.8.2. (Analizzatore in posizione NO).

 

Registrare la concentrazione indicata (c). Durante tutta questa operazione l'ozonizzatore deve restare disinserito.

 

1.8.5. Attivazione dell'ozonizzatore

 

Attivare quindi l'ozonizzatore per generare una quantità di ozono sufficiente a ridurre la concentrazione di NO a circa il 20% (minimo 10%) della concentrazione di taratura di cui al punto 1.8.2. Registrare la concentrazione indicata (d). (Analizzatore in posizione NO).

 

1.8.6. Posizione NOx

 

Commutare quindi l'analizzatore sulla posizione NOx in modo che l amiscela gassosa (costituita da NO, NO2, O2 e N2) passi attraverso il convertitore. registrare la concentrazione indicata (a). (Analizzatore in posizione NOx)

 

1.8.7. Disattivazione dell'ozonizzatore

 

Disattivare quindi l'ozonizzatore. la miscela di gas descritta al punto 1.8.6. entra nel rivelatore passando attraverso il convertitore. Registrare la concentrazione indicata (b). (Analizzatore in posizione NOx)

 

1.8.8. Posizione NO

 

Dopo la commutazione sulla posizione NO con l'ozonizzatore disattivato, chiudere anche il flusso di ossigeno o di aria sintetica. Il valore di NOx letto sull'analizzatore non deve superare di oltre il " 5% il valore specificato al punto 1.8.2. (Analizzatore in posizione NO)

 

1.8.9. Intervallo di prova

 

Verificare l'efficienza del convertitore ogni mese.

 

1.8.10. Efficienza

 

L'efficienza del convertitore non deve essere inferiore al 90%, ma è fortemente raccomandata un'efficienza maggiore (95%).

 

Nota: Se, con l'analizzatore nell'intervallo più comune, l'ozonizzatore non può fornire una riduzione dall''80% al 20% conformemente al punto 1.8.5, utilizzare l'intervallo massimo che consente tale riduzione.

 

1.9. Regolazione del FID

 

1.9.1. Ottimizzazione della risposta del rivelatore.

 

Il rivelatore HFID deve essere messo a punto come specificato dal costruttore dello strumento. Come gas di taratura, utilizzare propano in aria per ottimizzare la risposta sull'intervallo operativo più comune.

 

Con le portate di carburante e di aria raccomandate dal costruttore, introdurre nell'analizzatore un gas di calibrazione contenete 350 " 75 ppmC. Determinare la risposta ad un flusso di carburante in base alla differenza tra la risposta al gas di calibrazione e la risposta al gas di azzeramento. Il flusso del carburante deve essere regolato per incrementi al di sopra e al di sotto del valore specificato dal costruttore. registrare le risposte di calibrazione e di azzeramento a questi flussi di carburante. riportare in grafico la differenza tra  la risposta di calibrazione e la risposta di azzeramento e regolare il flusso di carburante sul lato ricco della curva. Il valore rappresenta la regolazione iniziale della portata, che può essere successivamente ottimizzata in base ai risultati del fattore di risposta degli idrocarburi e del controllo dell'interferenza dell'ossigeno secondo i punti 1.9.2. e 1.9.3.

 

Se l'interferenza dell'ossigeno o i fattori di risposta delgi idrocarburi non rispettano le specifiche indicate di seguito , il flusso dell'aria sarà regolato in maniera incrementale verso l'alto e verso il basso rispetto alle specifiche del costruttore; ripetere le procedure dei punti 1.9.2 e 1.9.3 per ciascun flusso

 

 

1.9.2. Fattori di risposta degli idrocarburi

 

tarare l'analizzatore utilizzando propano in aria e aria sintetica purificata conformemente al punto 1.5.

 

Quando un analizzatore viene messo in servizio e dopo interruzioni di funzionamento piuttosto lunghe, determinare i fattori di risposta. Il fattore di risposta (Rf) per una particolare specie di idrocarburi è il rapporto tra il valore C1 letto sl FID e la concentrazione del gas nella bombola espressa in ppm di C1

 

La concentrazione del gas di prova deve essere ad un livello tale da ottenere una risposta pari approssimativamente all'80% del fondo scala. La concentrazione deve essere nota con una precisione del " 2% riferita ad uno standard gravimetrico espresso in volume. inoltre, la bombola del gas deve essere precondizionata per 24 ore ad una temperatura di 298 K (25° C)  " 5K.

 

I gas di prova e gli intervalli raccomandati per i relativi fattori di risposta sono i seguenti:

 

- metano e aria sintetica purificata: 1,00 < Rf < 1,15

- propilene e aria sintetica purificata: 0,90 < Rf < 1,1

- toluene e aria sintetica purificata: 0,90 < Rf < 1,10

 

Questi valori sono relativi al fattore di risposta (Rf) di 1,00 per propano e aria sintetica purificata.

 

1.9.3. Controllo dell'interferenza dell'ossigeno

 

Quando si mette in servizio un analizzatore e dopo interruzioni di funzionamento piuttosto lunghe, controllare l'interferenza dell'ossigeno. scegliere un intervallo nel quale i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno rientrino nel 50% superiore. La prova viene effettuata regolando la temperatura del forno come indicato. I gas di controllo  dell'interferenza dell'ossigeno sono indicati al punto 1.2.3.

 

a) Azzerare l'analizzatore.

b) Calibrare l'analizzatore con la miscela allo 0% di ossigeno per i motori a benzina.

c) Ricontrollare la risposta di azzeramento. Se è cambiata di oltre lo 0,5% del fondo scala, ripetere le procedure di cui alle lettere a) e b) di questo punto.

d) Introdurre i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno al 5% e al 10%.

e) Ricontrollare la risposta di azzeramento. Se è cambiata di oltre " 1% del fondo scala, ripetere la prova.

f) Calcolare l'interferenza dell'ossigeno (%O2I) per ciascuna miscela di cui alla lettera d) come segue:

O2I =    (B - C)  x 100            ppm C =   
A
B D

dove:

A= concentrazione di idrocarburi (ppm C) del gas di calibrazione utilizzato alla lettera b)

B= concentrazione di idrocarburi (ppm C) dei gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno utilizzati alla lettera d)

C= risposta dell'analizzatore

D= percentuale della risposta dell'analizzatore rispetto al fondo scala a seguito del punto A.

 

g) La % dell'interferenza dell'ossigeno (% O2I) deve essere inferiore a " 3% per tutti i gas di controllo dell'interferenza dell'ossigeno prima della prova.

 

h) Se l'interferenza dell'ossigeno è superiore a " 3% il flusso dell'aria deve essere regolato per incrementi al disopra e al disotto del valore specificato dal costruttore, ripetendo le procedure del punto 1.9.1 per ciascun flusso.

 

i) Se l'interferenza dell'ossigeno è superiore a " 3% dopo aver regolato il flusso dell'aria variare il flusso del carburante e successivamente il flusso del campione, ripetendo le procedure del punto 1.9.1 per ciascuna nuova regolazione.

 

j) Se l'interferenza dell'ossigeno è ancora superiore a " 3%, riparare o sostituire l'analizzatore, il carburante del FID o l'aria del bruciatore prima di eseguire la prova. La procedura descritta in questo punto deve essere ripetuta dopo la riparazione o la sostituzione dell'apparecchiatura o dei gas.

 

1.10. Effetti di interferenza con gli analizzatori di CO, CO2, NOx e O2

 

Gas diversi da quello analizzato possono interferire in vari modi col valore letto. Si verifica un'interferenza positiva in strumenti NDIR e PMD quando il gas interferente fornisce, in minor misura, lo stesso effetto del gas misurato. Si verifica una interferenza negativa, negli strumenti NDIR, a causa di gas interferenti che ampliano la banda di assorbimento del gas misurato e, negli strumenti CLD, a causa di gas interferenti che estinguono la radiazione. eseguire i controlli di interferenza descritti nei punti 1.10.1 e 1.10.2 prima dell'utilizzo iniziale dell'analizzatore e dopo intervalli di inutilizzo importanti, e comunque almeno una volta all'anno.

 

1.10.1 Controllo dell'interferenza sull'analizzatore di CO

 

Acqua e CO2 possono interferire con le prestazioni dell'analizzatore di CO. Pertanto, gorgogliare attraverso acqua a temperatura ambiente un gas di calibrazione del CO2 avente una concentrazione dell'80 al 100% del fondo scala dell'intervallo operativo massimo durante la prova e registrare la risposta dell'analizzatore. Quest'ultima non deve essere superiore all'1% del fondo scala per intervalli uguali o superiori a 300 ppm, e non deve essere superiore a 3 ppm per intervalli al di sotto di 300 ppm.

 

1.10.2. Controlli dell'attenuazione sull'analizzatore di NOx

 

I due gas che possono dare problemi sugli analizzatori CLD (e HCLD) sono il CO2 e il vapore acqueo. Le risposte di estinzione di questi gas sono proporzionali alle loro concentrazioni e richiedono pertanto tecniche d'analisi per determinare l'estinzione alle più elevate concentrazioni prevedibili durante la prova.

 

1.10.2.1. Prova dell'attenuazione da CO2

 

Far passare attraverso l'analizzatore NDIR un gas di calibrazione del CO2 avente una concentrazione dall'80 al 100% del fondo scala dell'intervallo operativo massimo e registrare come A il valore dl CO2. Diluire poi approssimativamente al 50% con gas di calibrazione di NO e farlo passare attraverso gli analizzatori NDIR e (H)CLD registrando come B e C rispettivamente i valori di CO2 e di NO. Chiudere poi il CO2 e far passare solo il gas di calibrazione di NO attraverso l'analizzatore (H)CLD e registrare come D il valore di NO.

 

L'attenuazione, che non deve superare il 3% del fondo scala, viene calcolata come segue:

 

% attenuazione CO2 =   1 - ( (C x A) )    x 100
(D x A) - (D x B)

dove:

A: concentrazione CO2 non diluito misurata con NDIR (%)

B: concentrazione CO2 diluito misurata con NDIR (%)

C: concentrazione NO diluito misurata con CLD ppm

D: concentrazione NO non diluito misurata con CLD ppm

 

E' possibile utilizzare metodi alternativi per diluire e quantificare i valori dei gas di calibrazione CO2 ed NO, ad esempio la miscelazione dinamica.

 

1.10.2.2. Controllo dell'attenuazione causata dall'acqua

 

Il controllo si applica solo alle misure della concentrazione dei gas su umido. Il calcolo dell'attenuazione provocata dall'acqua deve considerare la diluizione del gas di calibrazione in proporzione a quella prevista durante l'esecuzione delle prove.

 

Far passare un gas di calibrazione di NO avente una concentrazione dall'80 al 100% del fondo scala del normale intervallo operativo attraverso l'analizzatore (H)CLD e registrare come D il valore di NO. Gorgogliare poi il gas di NO attraverso acqua a temperatura ambiente e farlo passare attraverso l'analizzatore (H)CLD, registrando come C il valore di NO. La temperatura dell'acqua deve essere determinata e registrata come F. determinare e registrare come G la pressione di vapore di saturazione della miscela che corrisponde alla temperatura dell'acqua nel gorgogliatore (F). Calcolare la concentrazione di vapore acqueo (in %) della miscela come segue:

H = 100 x    (  G   )
pb

 

e registrarla come H. Calcolare la concentrazione attesa del gas di calibrazione NO diluito (in vapore acqueo) come segue:

 

De = D x    (

 1 -  

H  )
100

e registrarla come De.

 

L'attenuazione causata dall'acqua, che non deve superare il 3%, viene calcolata come segue:

% attenuazione H2O =  100 x   (  De - C   ) x (  Hm   )
De H

De: concentrazione prevista NO diluito (ppm)

C: concentrazione NO diluito (ppm)

Hm: concentrazione massima vapore acqueo

H: concentrazione effettiva vapore acqueo (%)

 

Nota: E' importante che il gas di calibrazione di NO contenga una concentrazione minima di NO2 per questa prova perchè nei calcoli dell'attenuazione non si è tenuto conto dell'assorbimento di NO2 in acqua.

 

1.10.3. Interferenza sull'analizzatore di O2

 

La risposta degli strumento di un analizzatore PMD causata dai gas diversi dall'ossigeno è relativamente bassa. Gli equivalenti ossigeno dei componenti dei gas di scarico più comuni sono illustrati nella tabella 1.

 

Tabella 1 - Equivalenti ossigeno

 

Gas

Equivalenti O2 (%)
Biossido di carbonio (CO2) - 0,623
Monossido di carbonio (CO) - 0,354
Ossido di azoto (NO) -+ 44,4
Biossido di azoto (NO2) + 28,7
Acqua (H2O) - 0,381

 

Se sono necessarie misurazioni di alta precisione, la concentrazione di ossigeno rilevata deve essere corretta secondo la seguente formula:

 

Interferenza =      (Equivalente O2 % x conc. oss.)
100

 

1.11 Intervalli di taratura

 

Tarare gli analizzatori conformemente al punto 1.5 almeno una volta ogni tre mesi o tutte le volte che vengono effettuate riparazioni o modifiche al sistema che possano influire sulla taratura.

________________

 

 

Appendice 3

 

1. VALUTAZIONE DEI DATI E CALCOLI

 

1.1. Valutazione dei dati relativi alle emissioni gassose

 

Per la valutazione delle emissioni gassose, calcolare la media dei valori registrati almeno degli ultimi 120 secondi di ciascuna modalità di funzionamento e determinare le concentrazioni (conc) medie di HC, CO, NOx e CO2 per ciascuna modalità in base alla media dei valori registrati e ai corrispondenti dati di taratura. E' ammesso un differente tipo di registrazione, purchè assicuri un'acquisizione equivalente dei dati.

 

Le concentrazioni medie di fondo (concd) possono essere determinate in base ai valori ottenuti per l'aria di diluizione col metodo del sacco o ai valori di fondo ottenuti in modo continuo (senza sacco) e dai corrispondenti dati di taratura.

 

1.2. Calcolo delle emissioni gassose

 

I risultati finali della prova registrati risultano dai seguenti calcoli.

 

1.2.1. Correzione secco/umido

 

Convertirre la concentrazione misurata nel valore su umido secondo le formule seguenti, salvo che sia già stata misurata su umido:

conc (umido) = kw x conc (secco)

 

Per il gas di scarico grezzo:

kw = kw,r =  

1
 1 + a x 0,005 x (% CO [secco] + % CO2 [secco]) - 0,01 x % H2 [secco] + kw2  

 

dove a è il rapporto idrogeno-carbonio nel carburante.

 

Calcolare la concentrazione di H2 nello scarico come segue:

 

H2 [secco] =   

0,5 x a x % CO [secco] x (% CO [secco] + % CO2 [secco])
 % CO [secco] + (3 x % CO2 [secco])  

 

Calcolare il fattore kww2:

kw2 =   

1,608 x Ha
 1 000 + (1,608 x Ha)  

Ha: umidità assoluta dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg di aria secca.

 

Per il gas di scarico diluito:

 

Per la misura del CO2 su umido:

kw = kw,e,1 = ( 1 - a x % CO2 [umido] ) - kw1
200

 

Per la misura del Co2 su secco:

 

kw = kw,e,2 =

(

 

(1 - kw1)

)

 

1 + a x % CO2 [secco]
200

 

dove a è il rapporto idrogeno-carbonio nel carburante.

 

Calcolare il fattore kw1 in base alle seguenti equazioni:

kw1 =   

1,608 x [Hd x (1 - 1/DF) + Ha x (1/DF)]
 1 000 + 1,608 x [Hd x (1 - 1/DF) + Ha x (1/DF)]  

 

dove:

 

Hd        umidità assoluta dell'aria di diluizione, g d'acqua per kg di aria secca

 

Ha        umidità assoluta dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg di aria secca

 

DF =   

13,4
 % concCO2 + (ppm conCO + ppm concHC) x 10-4  

 

Per l'aria di diluizione:

 

kw,d = 1 - kw1

 

Calcolare il fattore kw1 in base alle seguenti equazioni:

DF =   

13,4
 % concCO2 + (ppm conCO + ppm concHC) x 10-4  

 

kw1 =   

1,608 x [Hd x (1 - 1/DF) + Ha x (1/DF)]
 1 000 + 1,608 x [Hd x (1 - 1/DF) + Ha x (1/DF)]  

dove:

 

Hd        umidità assoluta dell'aria di diluizione, g d'acqua per kg di aria secca

 

Ha        umidità assoluta dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg di aria secca

 

DF =   

13,4
 % concCO2 + (ppm conCO + ppm concHC) x 10-4  

 

Per l'aria di aspirazione (se è differente dall'aria di diluizione):

 

kw,a = 1 - kw2

Calcolare il fattore kw2 in base alle seguenti equazioni:

 

kw2 =   

1,608 x Ha
 1 000 + (1,608 x Ha)   

 

Ha :       umidità assoluta dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg di aria secca

 

1.2.2. Correzione dell'umidità per NOx

 

Poichè l'emissione di NOx dipende dalle condizioni dell'aria ambiente, la concentrazione di NOx deve essere moltiplicata per il fattore KH per tenere conto dell'umidità:

 

KH = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x Ha - 0,862 x 10-3 x Ha2 per motori a 4 tempi

 

KH = 1 per motori a 2 tempi

 

Ha umidità assoluta dell'aria di aspirazione, g d'acqua per kg di aria

 

1.2.3. Calcolo della portata massica di emissione

 

La portata massica di emissione Gasmass [g/h] per ciascuna modalità si calcola come segue:

a) Per il gas di scarico grezzo (1):

 

Gasmass =    MWGas  x   1  x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(% CO2[umido] - % CO2AIR) + % CO [umido] + % HC [umido]}

 

(1) Per i NOx la concentrazione deve essere moltiplicata per il fattore KH (fattore di correzione dell'umidità per i NOx)

 

dove:

 

GFUEL [kg/h] è la portata massica di carburante

 

MWGAS [kg/kgmole] è il peso molecolare di ciascun gas indicato nella tabella 1

 

Tabella 1 - Pesi molecolari

 

Gas MWGas [kg/kgmole]
NOx 46,01
CO 28,01
HC MWHC = MWFUEL
CO2 44,01

 

- MW FUEL = 12,011 + a x 1,00794 [kg/kgmole] è il peso molecolare del carburante, dove a è il rapporto idrogeno-carbonio e $ è il rapporto  ossigeno-carbonio del carburante (1)

 

- CO2AIR è la concentrazione di CO2 nell'aria di alimentazione (che, se non viene misurata, è calcolata allo 0,04%).

 

b) Per il gas di scarico diluito (2):

GAsmass = u x concc x GTOTW

dove:

 

- GTOTW [kg/h] è la portata massica del gas di scarico diluito su umido che, quando si utilizza un sistema di diluizione a flusso pieno, deve essere determinata secondo quanto indicato nell'allegato III, appendice 1, punto 1.2.4

 

- concc è la concentrazione di fondo corretta:

concc = conc - concd x (1 - 1/DF)

 

in cui

DF =   

13,4
 % concCO2 + (ppm conCO + ppm concHC) x 10-4  

 

 

Il coefficiente u figura nella tabella 2.

 

Tabella 2 - Valori del coefficiente u

 

Gas U conc
NOx 0,001587 ppm
CO 0,000966 ppm
HC 0.000479 ppm
CO2 15,19 %

 

I valori del coefficiente u si basano su un peso molecolare del gas di scarico diluito pari a 29 [kg/kgmole]. Il valore del coefficiente u degli HC è basato su un rapporto medio carbonio su idrogeno pari a 1/1,85.

 

(1) La norma ISO 8178-1 illustra una formula più completa per il calcolo del peso molecolare del carburante (formula 50, capitolo 13.5.1 b). La formula non tiene conto solo del rapporto idrogeno-carbonio e del rapporto ossigeno-carbonio, ma anche di altri possibili componenti del carburante quali zolfo e azoto. Tuttavia, poichè per le prove sui motori ad accensione comandata della direttiva viene utilizzato un tipo di benzina che di solito contiene solo carbonio e idrogeno (denominato "carburante di riferimento" nell'allegato V), si considera la formula semplificata.

(2) Nel caso dei NOx moltiplicare la concentrazione per il fattore di correzione dell'umidità KH (fattore di correzione dell'umidità per i NOx)

 

1.2.4. Calcolo delle emissioni specifiche

 

Le emissioni specifiche (g/kWh) per tutti i singoli componenti sono calcolate nel modo seguente:

 

Singolo gas =    n  (GASmassi x WFi)
3
i = 1
  n (Pi x WFi)     
3
i = 1

 

dove Pi = PM,i + PAE,i

 

Se per la prova vengono montati dispositivi ausiliari (ad esempio ventilatori di raffreddamento o soffianti) la potenza che assorbono deve essere aggiunta ai valori registrai, eccetto il caso in cui i dispositivi ausiliari costituiscano parte integrante del motore. La potenza del ventilatore o del soffiante deve essere determinata alle velocità utilizzate per la prova mediante calcolo sulla base delle caratteristiche standard o mediante prove pratiche (cfr. allegato VII, appendice 3).

 

I fattori di ponderazione e il numero di modalità (n) utilizzati nel calcolo sono descritti nell'allegato IV, punto 3.5.1.1.

 

 

ESEMPI

 

2.1. Dati sui gas di scarico grezzi prodotti da un motore ad accensione comandata a quattro tempi

 

Per quanto riguarda i dati sperimentali (tabella 3), effettuare prima i calcoli per la modalità 1 ed estenderli successivamente alle altre modalità di prova seguendo la stessa procedura.

 

Tabella 3 - Casi sperimentali relativi ad un motore ad accensione comandata a quattro tempi

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
Regime del motore min -1 2 550 2 550 2 550 2 550 2 550 1 480
Potenza kW 9,96 7,5 4,88 2,36 0,94 0
Carico in % % 100 75 50 25 10 0
Fattori di ponderazione - 0,090 0,200 0,290 0,300 0,070 0,050
Pressione barometrica kPa 101,0 101,0 101,0 101,0 101,0 101,0
Temperatura aria °C 20,5 21,3 22,4 22,4 20,7 21,7
Umidità relativa aria % 38,0 38,0 38,0 37,0 37,0 38,0
Umidità assoluta aria gH20/kgair 5,696 5,986 6,406 6,236 5,614 6,136
CO sul secco ppm 60 995 40 725 34 646 41 976 68 207 37439
NOx su umido ppm 726 1 541 1 328 377 127 85
HC su umido ppmC1 1 461 1 308 1 401 2 073 3 024 9 390
CO2 sul secco % Vol. 11,4098 12,691 13,058 12,566 10,822 9,516
Portata massica carburante kg/h 2,985 2,047 1,654 1,183 1,056 0,429
Rapporto a H/C del carburante - 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85
Rapporto $ O/C del carburante   0 0 0 0 0 0

 

2.1.1. Fattore di correzione secco/umido kw

 

Calcolare il fattore di correzione secco/umido kw per convertire le misure sul secco di CO e CO2 in misure su umido.

 

kw = kw,r =  

1
 1 + a x 0,005 x (% CO [secco] + % CO2 [secco]) - 0,01 x % H2 [secco] + kw2  

 

dove:

 

H2 [secco] =   

0,5 x a x % CO [secco] x (% CO [secco] + % CO2 [secco])
 % CO [secco] + (3 x % CO2 [secco])  

 

nonchè:

kw2 =   

1,608 x Ha
 1 000 + (1,608 x Ha)   

 

H2 [secco] =   

0,5 x 1,85 x 6,0995 x (6,0995 + 11,4098)  = 2,450%
 6,0995+ (3 x 11,4098)  

 

kw2 =   

1,608 x 5,696  = 0,009
 1 000 + (1,608 x 5,696)   

 

kw = kw,r =  

1  = 0,872
 1 + 1,85 x 0,005 x (6,0995 + 11,4098) - 0,01 x 2,450 + 0,009  

 

CO[umido] = CO[secco] x kw = 60 995 x 0,872 = 53 198 ppm

 

CO2[umido] = CO2[secco] x kw = 11,410 x 0,872 = 9,951 % Vol.

 

Tabella 4 - Valori di CO e CO2 misurati su umido in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
H2 sul secco % 2,450 1,499 1,242 1,554 2,834 1,422
kw2 - 0,009 ,0,010 0,010 0,010 0,009 0,010
kw - 0,872 0,870 0,869 0,870 0,874 0,894
CO su umido ppm 53 198 35 424 30 111 36 518 59 631 33 481
CO2 su umido % 9,951 11,039 11,348 10,932 9,461 8,510

 

2.1.2. Emissioni di HC

 

HCmass =   MWHC  x   1   x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

dove:

MWHC = MWFUEL

 

MWFUEL = 12,011 + a  x 1,00794 = 13,876

 

HCmass =   13,876  x   1   x 0,1461 x 2,985 x 1 000 = 28,361 g/h
13,876 (9,951 - 0,04 + 5,3198 + 0,1461)

 

Tabella 5 - Emissioni di HC [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

HCmass

28,361 18,248 16,026 16,625 20,357 31,578

 

2.1.3. Emissioni di NOx

 

Calcolare prima il fattore di correzione dell'umidità KH delle emissioni di NOx come segue:

 

KH = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x Ha - 0,862 x 10-3 x H2a

 

KH = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x 5,696 - 0,862 x 10-3 x (5,696)2 = 0,850

 

Tabella 6 - Fattore di correzione dell'umidità KH delle emissioni di NOx in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

KH

0,850 0,860 0,874 0,868 0,847 0,865

 

Calcolare quindi la massa NOxmass [g/h]:

NOxmass =   MWNOx  x   1   x % conc x KH x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

 

NOxmass =   46,01  x   1   x 0,073 x 0,85 x 2,985 x 1 000 = 39,717 g/h
13,876 (9,951 - 0,04 + 5,3198 + 0,1461)

 

Tabella 7 - Emissioni di NOx [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

NOxmass

39,717 61,291 44,013 8,703 2,401 0,820

 

 

2.1.4. Emissioni di CO

 

COmass =   MWCO  x   1   x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

 

CO2mass =   44,01  x   1   x 9,915 x 2,985 x 1 000 = 6 126,806 g/h
13,876 (9,951 - 0,04 + 5,3198 + 0,1461)

 

Tabella 8 - Emissioni di CO [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

COmass

2 084,588 977,638 695,278 591,183 810,334 227,285

 

 

2.1.5. Emissioni di CO2

 

CO2mass =   MWCO2  x   1   x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

 

CO2mass =   44,01  x   1   x 9,915 x 2,985 x 1 000 = 6 126,806 g/h
13,876 (9,951 - 0,04 + 5,3198 + 0,1461)

 

Tabella 9 - Emissioni di CO2 [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

CO2mass

6 126,806 4 884,739 4 117,202 2 780,662 2 020,061 907,648

 

 

2.1.6. Emissioni specifiche

 

Le emissioni specifiche (g/kWh) per tutti i singoli componenti sono calcolate nel modo seguente:

 

Singolo gas =    n  (GASmassi x WFi)
3
i = 1
  n (Pi x WFi)     
3
i = 1

 

 

Tabella 10 - Emissioni [g/h] e fattori di ponderazione in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
HCmass g/h 28,361 18,248 16,026 16,625 20,357 31,578
NOxmass g/h 39,717 61,291 44,013 8,703 2,401 0,820
COmass g/h 2 084,588 997,638 695,278 591,183 810,334 227,285
CO2mass g/h 6 126,806 4 884,739 4 117,202 2 780,662 2 020,061 907,648
Potenza PI kW 9,96 7,50 4,88 2,36 0,94 0
Fattori di ponderazione WFI - 0,090 0,200 0,290 0,300 0,070 0,050

 

 

HC =   
28,361 x 0,090 + 18,248 x 0,200 + 16,026 x 0,290 + 16,625 x 0,300 + 20,357 x 0,070 + 31,578 x 0,050
  = 4,11 g/kWh
9,96 x 0,090 + 7,50 x 0,200 + 4,88 x 0,290 + 2,36 x 0,300 + 0,940 x 0,070 + 0 x 0,050

 

NOx =   
39,717 x 0,090 + 61,291 x 0,200 + 44,013 x 0,290 + 8,703 x 0,300 + 2,401 x 0,070 + 0,820 x 0,050
  = 6,85 g/kWh
9,96 x 0,090 + 7,50 x 0,200 + 4,88 x 0,290 + 2,36 x 0,300 + 0,940 x 0,070 + 0 x 0,050

 

CO =   
2 084,59 x 0,090 + 997,64 x 0,200 + 695,28 x 0,290 + 591,18 x 0,300 + 810,33 x 0,070 + 227,92 x 0,050
  = 181,93 g/kWh
9,96 x 0,090 + 7,50 x 0,200 + 4,88 x 0,290 + 2,36 x 0,300 + 0,940 x 0,070 + 0 x 0,050

 

CO2 =   
612,81 x 0,090 + 4 884,74 x 0,200 + 117,20 x 0,290 + 2 780,66 x 0,300 + 2 020,06 x 0,070 + 907,65 x 0,050
  = 816,36 g/kWh
9,96 x 0,090 + 7,50 x 0,200 + 4,88 x 0,290 + 2,36 x 0,300 + 0,940 x 0,070 + 0 x 0,050

 

 

2.2. Dati sui gas di scarico grezzi prodotti da un motore ad accensione comandata a due tempi

 

Per quanto riguarda i dati sperimentali (tabella 11), effettuare prima i calcoli per la modalità 1 ed estenderli successivamente alle altre modalità di prova seguendo la stessa procedura.

 

Modalità   1 2
Regime del motore min -1 9 500 2800
Potenza kW 2,31 0
Carico in % % 100 0
Fattori di ponderazione - 0,9 0,1
Pressione barometrica kPa 100,3 100,3
Temperatura aria °C 25,4 25
Umidità relativa aria % 38,0 38,0
Umidità assoluta aria gH20/kgair 7,742 7,558
CO sul secco ppm 37 086 16 150
NOx su umido ppm 183 15
HC su umido ppmC1 14 220 13 179
CO2 sul secco % Vol. 11,986 11,446
Portata massica carburante kg/h 1,195 0,089
Rapporto a H/C del carburante - 1,85 1,85
Rapporto $ O/C del carburante   0 0

 

2.2.1. Fattore di correzione secco/umido kw

 

Calcolare il fattore di correzione secco/umido kw per convertire le misure sul secco di CO e CO2 in misure su umido.

 

kw = kw,r =  

1
 1 + a x 0,005 x (% CO [secco] + % CO2 [secco]) - 0,01 x % H2 [secco] + kw2  

 

dove:

 

H2 [secco] =   

0,5 x a x % CO [secco] x (% CO [secco] + % CO2 [secco])
 % CO [secco] + (3 x % CO2 [secco])  

 

H2 [secco] =   

0,5 x 1,85 x 3,7086 x (3,7086 + 11,986)  = 1,357%
 3,7086+ (3 x 11,986)  

 

kw2 =   

1,608 x Ha
 1 000 + (1,608 x Ha)   

 

 

kw2 =   

1,608 x 7,752  = 0,012
 1 000 + (1,608 x 7,742)   

 

kw = kw,r =  

1  = 0,874
 1 + 1,85 x 0,005 x (3,7086 + 11,986) - 0,01 x 1,357 + 0,012  

 

CO[umido] = CO[secco] x kw = 37 086 x 0,874 = 32 420 ppm

 

CO2[umido] = CO2[secco] x kw = 11,986 x 0,874 = 10,478 % Vol.

 

Tabella 12 - Valori di CO e CO2 misurati su umido in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2
H2 sul secco % 1,357 0,543
kw2 - 0,012 0,012
kw - 0,874 0,887
CO su umido ppm 32 420 14 325
CO2 su umido % 10,478 10,153

 

 

2.2.2. Emissioni di HC

 

HCmass =   MWHC  x   1   x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

dove:

MWHC = MWFUEL

 

MWFUEL = 12,011 + a  x 1,00794 = 13,876

 

HCmass =   13,876  x   1   x 1,422 x 1,195 x 1 000 = 112,520 g/h
13,876 (10,478 - 0,04 + 3,2420 + 1,422)

 

Tabella 13 - Emissioni di HC [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2

HCmass

112,520 9,119

 

2.2.3. Emissioni di NOx

 

Il fattore di correzione KH per le emissioni di NOx è uguale a 1 per i motori a due tempi:

 

NOxmass =   MWNOx  x   1   x % conc x KH x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

 

NOxmass =   46,01  x   1   x 0,0183 x 1 x 1,195 x 1 000 = 4,800 g/h
13,876 (10,478 - 0,04 + 3,2420 + 1,422)

 

Tabella 14 - Emissioni di NOx [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2

NOxmass

4,800 0,034

 

 

2.2.4. Emissioni di CO

 

COmass =   MWCO  x   1   x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

 

COmass =   28,01  x   1   x 3,2420 x 1,195 x 1 000 = 517,851 g/h
13,876 (10,478 - 0,04 + 3,2420 + 1,422)

 

Tabella 15 - Emissioni di CO [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2

COmass

517,851 20,007

 

 

 

2.1.5. Emissioni di CO2

 

CO2mass =   MWCO2  x   1   x % conc x GFUEL x 1 000
MWFUEL {(CO2 [umido] - %CO2AIR) +% CO[umido] + % HC [umido]}

 

CO2mass =   44,01  x   1   x 10,478 x 1,195 x 1 000 = 2 629,658 g/h
13,876 (10,478 - 0,04 + 3,2420 + 1,422)

 

Tabella 9 - Emissioni di CO2 [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2

CO2mass

2 629,658 222,799

 

2.1.6. Emissioni specifiche

 

Le emissioni specifiche (g/kWh) per tutti i singoli componenti sono calcolate nel modo seguente:

 

Singolo gas =    n  (GASmassi x WFi)
3
i = 1
  n (Pi x WFi)     
3
i = 1

 

 

Tabella 17 - Emissioni [g/h] e fattori in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2
HCmass g/h 112,520 9,119
NOxmass g/h 4,800 0,034
COmass g/h 517,851 20,007
CO2mass g/h 2 629,658 222,799
Potenza PI kW 2,31 0
Fattori di ponderazione WFI - 0,85 0,15

 

HC =   
112,52 x 0,85 + 9,119 x 0,15
  = 49,4 g/kWh
2,31 x 0,85 + 0 x 0,15

 

NOx =   
4,800 x 0,85 + 0,034 x 0,15
  = 2,08 g/kWh
2,31 x 0,85 + 0 x 0,15

 

CO =   
517,851 x 0,85 + 0,034 x 0,15
  = 225,71 g/kWh
2,31 x 0,85 + 0 x 0,15

 

CO2 =   
2 629,658 x 0,85 + 222,799 x 0,15
  = 1 155,4 g/kWh
2,31 x 0,85 + 0 x 0,15

 

2.3. Dati sui gas di scarico diluiti prodotti da un motore ad accensione comandata a quattro tempi

 

Per quanto riguarda i dati sperimentali (tabella 18), effettuare prima i calcoli per la modalità 1 ed estenderli successivamente alle altre modalità di prova seguendo la stesa procedura.

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
Regime del motore min -1 3 060 3 060 3 060 3 060 3 060 2 100
Potenza kW 13,15 9,81 6,52 3,25 1,28 0
Carico in % % 100 75 50 25 10 0
Fattori di ponderazione - 0,090 0,200 0,290 0,300 0,070 0,050
Pressione barometrica kPa 980 980 980 980 980 980
Temperatura aria di alimentazione (1) °C 25,3 25,1 24,5 23,7 23,5 22,6
Umidità relativa aria di alimentazione (1) % 19,8 19,8 20,6 21,5 21,9 23,2
Umidità assoluta aria di alimentazione (1) gH20/kgair 4,08 4,03 4,05 4,03 4,05 4,06
CO sul secco ppm 3 681 3 465 2 541 2 365 3 086 1 817
NOx su umido ppm 85,4 49,2 24,3 5,8 2,9 1,2
HC su umido ppmC1 91 92 77 78 119 186
CO2 sul secco % Vol. 1,038 0,814 0,649 0,457 0,330 0,208
CO sul secco (di fondo) ppm 3 3 3 2 2 3
NOx su umido (di fondo) ppm 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
HC su umido (di fondo) ppm C1 6 6 5 6 6 4
CO2 sul secco (di fondo) %Vol. 0,042 0,041 0,041 0,040 0,040 0,040
Portata massica carburante kg/h 625,722 627,171 623,549 630,792 627,895 561,267
Rapporto a H/C del carburante - 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85
Rapporto $ O/C del carburante   0 0 0 0 0 0
(1) Condizioni dell'aria di diluizione uguali a quelle dell'aria di alimentazione

 

2.3.1. Fattore di correzione secco/umido kw

 

Calcolare il fattore di correzione secco/umido kw per convertire le misure sul secco di CO e CO2 in misure su umido.

 

Per il gas di scarico diluito:

 

kw = kw,e,2 =

(

 

(1 - kw1)

)

 

1 + a x % CO2 [secco]
200

 

dove:

kw1 =   

1,608 x [Hd x (1 - 1/DF) + Ha x (1/DF)]
 1 000 + 1,608 x [Hd x (1 - 1/DF) + Ha x (1/DF)]  

 

DF =   

13,4
 % concCO2 + (ppm conCO + ppm concHC) x 10-4  

 

DF =   

13,4   = 9,465
 1,038 + (3 681 + 91) x 10-4  

 

 

kw1 =   

1,608 x [4,08 x (1 - 1/9,465) + 4,08 x (1/9,465)]  = 0,007
 1 000 + 1,608 x [4,08 x (1 - 1/9,465) + 4,08 x (1/9,465)]  

 

kw = kw,e,2 =

(

 

(1 - 0,007)

)

 

= 0,984
1 + 1,85 x 1,038
200

 

CO[umido] = CO[secco] x kw = 3 681 x 0,984 = 3 623 ppm

 

CO2[umido] = CO2[secco] x kw = 1,038 x 0,984 = 1,0219 %

 

Tabella 19 - Valori di CO e CO2 misurati su umido in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
DF - 9,465 11,454 14,707 19,100 20,612 32,788
kw2 - 0,007 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006
kw - 0,984 0,986 0,988 0,989 0,991 0.992
CO su umido ppm 3 623 3 417 2 510 2 340 3 057 1 802
CO2 su umido % 1,0219 0,8028 0,6412 0,4524 0,3264 0.2066

 

Per l'aria di diluizione:

 

kw,d = 1 - kw1

 

dove il fattore kw1 è uguale a quello già calcolato per il gas di scarico diluito.

 

kw,d = 1 - 0,007 = 0,993

 

CO[umido] = CO[secco] x kw = 3  x 0,993 = 3 ppm

 

CO2[umido] = CO2[secco] x kw = 0,042 x 0,993 = 0,0421 % Vol

 

Tabella 20 - Valori di CO e CO2 misurati su umido in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
kw1 - 0,007 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006
kw - 0,993 0,994 0,994 0,994 0,994 0.994
CO su umido ppm 3 3 3 2 2 3
CO2 su umido % 0,0421 0,0405 0,0403 0,0398 0,0394 0,0401

 

 

2.3.2. Emissioni di HC

 

HCmass = u x concc x GTOTW

dove:

u               = 0,000478 dalla tabella 2

concc        = conc - concd x (1 - 1/DF)

concc        =    91 - 6 x (1 - 1/9,465) = 86 ppm

HCmass      = 0,000478 x 86 x 625,722 = 25,666 g/h

 

Tabelle 21 - Emissioni di HC [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

HCmass

25,666 25,993 21,607 21,850 34,074 48,963

 

2.3.3. Emissioni di NOx

 

Calcolare il fattore di correzione KH delle emissioni di NOx come segue:

 

KH = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x Ha - 0,862 x 10-3 x H2a

 

KH = 0,6272 + 44,030 x 10-3 x 4,8 - 0,862 x 10-3 x (4,08)2 = 0,79

 

Tabella 22 - Fattore di correzione dell'umidità KH delle emissioni di NOx in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

KH

0,793 0,791 0,791 0,790 0,791 0,792

 

NOxmass = u x concc x KH x GTOTW

 

dove:

u                    = 0,001587 dalla tabella 2

concc             =  conc - concd x (1 -1/DF)

concc             = 85 -0 x (1 - 1/9,465) = 85 ppm

NOxmass         = 0,001587 x 85 x 0,79 x 625,722 = 67,168 g/h

 

 

Tabella 23 - Emissioni di NOx [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

NOxmass

67,168 38,721 19,012 4,621 2,319 0,811

 

 

2.3.4. Emissioni di CO

 

COmass = u x concc x GTOTW

 

dove:

u                    = 0,000966 dalla tabella 2

concc             =  conc - concd x (1 -1/DF)

concc             = 3 622 - 3 x (1 - 1/9,465) = 3 620 ppm

COmass         = 0,000966 x 3 620 x 625,722 = 2 188,001 g/h

 

Tabella 24- Emissioni di CO [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

COmass

2 188,001 2 068,760 1 510,187 1 424,792 1 853,109 975,435

 

 

2.3.4. Emissioni di CO2

 

CO2mass = u x concc x GTOTW

 

dove:

u                    = 15,19 dalla tabella 2

concc             =  conc - concd x (1 -1/DF)

concc             = 1,0219 - 0,0421 x (1 - 1/9,465) = 0,9842 % Vol

CO2mass         = 15,19 x 0,9842 x 625,722 = 9 354,488 g/h

 

Tabella 24- Emissioni di CO2 [g/h] in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità 1 2 3 4 5 6

COmass

9 354,488 7 295,794 5 717,531 3 973,503 2 756,113 1 430,229

 

2.3.6. Emissioni specifiche

 

Le emissioni specifiche (g/kWh) per tutti i singoli componenti sono calcolate nel modo seguente:

 

Singolo gas =    n  (GASmassi x WFi)
3
i = 1
  n (Pi x WFi)     
3
i = 1

 

Tabella 26 - Emissioni [g/h] e fattori di ponderazione in base alle diverse modalità di prova

 

Modalità   1 2 3 4 5 6
HCmass g/h