(EHK OSN) č. 49Předpis č. 49 Evropské hospodářské komise Organizace spojených národů (EHK OSN) – Jednotná ustanovení týkající se opatření proti emisím plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic ze vznětových motorů vozidel a emisím plynných znečišťujících látek ze zážehových motorů vozidel poháněných zemním plynem nebo zkapalněným ropným plynem

Publikováno: Úř. věst. L 180, 8.7.2011, s. 53-69 Druh předpisu: Nařízení
Přijato: 8. července 2011 Autor předpisu:
Platnost od: 9. prosince 2010 Nabývá účinnosti: 9. prosince 2010
Platnost předpisu: Zrušen předpisem (EHK/OSN) č. 49 Pozbývá platnosti: 15. července 2013
Původní znění předpisu

Text předpisu s celou hlavičkou je dostupný pouze pro registrované uživatele.



Pouze původní znění EHK OSN má právní účinek podle mezinárodního veřejného práva. Je nutné ověřit status a datum vstupu v platnost tohoto předpisu v nejnovější verzi dokumentu EHK OSN o statusu TRANS/WP.29/343, který je k dispozici na internetové adrese:

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

Předpis č. 49 Evropské hospodářské komise Organizace spojených národů (EHK OSN) – Jednotná ustanovení týkající se opatření proti emisím plynných znečišťujících látek a znečišťujících částic ze vznětových motorů vozidel a emisím plynných znečišťujících látek ze zážehových motorů vozidel poháněných zemním plynem nebo zkapalněným ropným plynem

Změny z roku 2010 týkající se předpisu č. 49 zveřejněného v Úř. věst. L 103, 12.4.2008, s. 1.

zahrnující:

 

doplněk 3 série změn 05 — datum vstupu v platnost: 9. prosince 2010

 

doplněk 4 série změn 05 — datum vstupu v platnost: 23. června 2011

Změny v obsahu

Vkládá se nová příloha 4C:

Příloha 4C

Postup zkoušky měření počtu částic

Dodatek— zařízení k měření počtu emitovaných částic

Změny hlavního znění předpisu

Odstavec 1.1 se mění takto:

1.1   Tento předpis platí pro motorová vozidla kategorií M1, M2, N1 a N2 s referenční hmotností přesahující 2 610 kg a pro všechna motorová vozidla kategorií M3 a N3  (1).

Na žádost výrobce se schválení typu dokončeného vozidla udělená podle tohoto předpisu rozšíří na jeho nedokončené vozidlo s referenční hmotností menší než 2 610 kg. Schválení typu se rozšíří, jestliže výrobce může prokázat, že všechny kombinace karoserií, o nichž se předpokládá, že budou postaveny na nedokončené vozidlo, zvětší referenční hmotnost tohoto vozidla nad 2 610 kg.

Podle tohoto předpisu se nemusí schvalovat motory namontované ve vozidlech s referenční hmotností do 2 840 kg, pro které bylo uděleno schválení podle předpisu č. 83 jako rozšíření.

Tabulka A

Použitelnost

Kategorie vozidla (1)

Zážehové motory

Vznětové motory

Benzin

NG (2)

LPG (3)

Motorová nafta

Ethanol

M1

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

M2

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

M3

R49

R49

R49

R49

R49

N1

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

N2

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

R49 nebo R83 (4)

N3

R49

R49

R49

R49

R49


Tabulka B

Požadavky

 

Zážehové motory

Vznětové motory

 

Benzin

NG

LPG

Motorová nafta

Ethanol

Plynné znečišťující látky

Ano

Ano

Ano

Ano

Částice

Ano (5)

Ano (5)

Ano

Ano

Kouř

Ano

Ano

Životnost

Ano

Ano

Ano

Ano

Shodnost v provozu

Ano

Ano

Ano

Ano

OBD

Ano (6)

Ano (6)

Ano

Ano

Vkládají se nové odstavce 2.1.64 až 2.1.66, které znějí:

„2.1.64

„Referenční hmotností“ se rozumí „hmotnost vozidla v nenaloženém stavu“ zvětšená o jednotnou hodnotu 100 kg pro zkoušku podle příloh 4A a 8 předpisu č. 83.

2.1.65

„Hmotností v nenaloženém stavu“ se rozumí provozní hmotnost vozidla bez jednotné hmotnosti řidiče 75 kg, bez cestujících nebo nákladu, avšak s palivovou nádrží naplněnou na 90 % celkového objemu, s obvyklou sadou nářadí a případně s náhradním kolem.

2.1.66

„Provozní hmotností“ se rozumí hmotnost popsaná v odstavci 2.6 přílohy 1 předpisu č. 83 a u vozidel konstruovaných a vyrobených pro přepravu více než 9 osob (kromě řidiče) též hmotnost člena posádky (75 kg), jestliže mezi devíti nebo více sedadly je též sedadlo pro člena posádky.“

Změny příloh

Vkládá se nová příloha 4C, která zní:

PŘÍLOHA 4C

POSTUP ZKOUŠKY MĚŘENÍ POČTU ČÁSTIC

1.   Použitelnost

Tato příloha se zatím nepoužije k účelu schválení typu podle tohoto předpisu. Bude použitelná v budoucnu.

2.   Úvod

2.1   Tato příloha popisuje metodu určování počtu emitovaných částic z motorů, které se zkoušejí podle postupů stanovených v příloze 4B. Pokud není stanoveno jinak, jsou všechny podmínky, postupy a požadavky zkoušek stejné, jak je předepsáno v příloze 4B.

3.   Odběr vzorků

3.1   Počet emitovaných částic

Počet emitovaných částic se měří nepřetržitým odběrem vzorků buď ze systému s ředěním části toku, jak je popsáno v příloze 4B, dodatku 3, odstavcích A.3.2.1 a A.3.2.2, nebo ze systému s ředěním plného toku, jak je popsáno v příloze 4B, dodatku 3, odstavcích A.3.2.3 a A.3.2.4.

3.2   Filtrace ředicího média

Ředicí médium, které se použije jak v primárním, tak případně v sekundárním ředění výfukového plynu v ředicím systému, musí projít filtry, jež splňují požadavky na vzduchové filtry částic s vysokou účinností (HEPA) stanovené v pododstavcích týkajících se filtrů pro ředicí médium (DAF) v příloze 4B, dodatku 3, odstavcích A.3.2.2 nebo A.3.2.4. Ředicí médium může být předtím, než projde filtrem HEPA, volitelně pročištěno aktivním uhlím, aby se v něm snížily a stabilizovaly koncentrace uhlovodíků. Doporučuje se vložit doplňkový hrubý filtr částic před filtr HEPA a za čistič s aktivním uhlím, je-li použit.

4.   Fungování systému odběru vzorků

4.1   Kompenzace pro tok vzorků k měření počtu částic – systémy s ředěním plného toku

4.1.1   Ke kompenzaci hmotnostního toku odebraného z ředicího systému pro odběr vzorků k měření počtu částic se odebraný hmotnostní tok (filtrovaný) vrátí zpět do ředicího systému. Alternativně se může celkový hmotnostní tok v ředicím systému korigovat matematicky odebraným tokem pro odběr vzorků k měření počtu částic. Když je celkový hmotnostní tok odebraný z ředicího systému pro odběr vzorků k měření počtu částic menší než 0,5 % celkového ředěného toku výfukového plynu v ředicím tunelu (MED), je možno vypustit tuto korekci nebo vrácení toku zpět.

4.2   Kompenzace pro tok vzorků k měření počtu částic – systémy s ředěním části toku

4.2.1   U systémů s ředěním části toku se hmotnostního toku odebraného z ředicího systému pro odběr vzorků k měření počtu částic dosáhne řízením proporcionality odběru vzorků. Toho se dosáhne buď směrováním toku vzorků k měření počtu částic zpět do ředicího systému před zařízení k měření průtoku, nebo matematickou korekcí, jak je uvedeno v odstavci 4.2.2. U systémů s ředěním části toku, u kterých se odebírá celkový vzorek, se musí hmotnostní tok odebraný z ředicího systému pro odběr vzorků k měření počtu částic korigovat také při výpočtu hmotnosti částic, jak je uvedeno v odstavci 4.2.3.

4.2.2   Okamžitý průtok výfukového plynu do ředicího systému (qmp ) používaný k řízení proporcionality odběru vzorků se koriguje podle jedné z následujících metod:

a)

V případě, kdy se tok odebraný z ředicího systému pro odběr vzorků k měření počtu částic odstraní, nahradí se rovnice (83) v příloze 4B, odstavci 9.4.6.2. touto rovnicí:

Formula

kde:

qmp

=

tok vzorku výfukového plynu do systému s ředěním části toku, kg/s,

qmdew

=

hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu, kg/s,

qmdw

=

hmotnostní průtok ředicího vzduchu, kg/s,

qex

=

hmotnostní průtok vzorku k měření počtu částic, kg/s.

Signál qex posílaný do řídicího zařízení systému části toku musí mít vždy přesnost 0,1 % hodnoty qmdew a měl by být vysílán frekvencí nejméně 1 Hz.

b)

V případě, kdy se tok odebraný z ředicího systému pro odběr vzorků k měření počtu částic úplně nebo zčásti odstraní, avšak ekvivalentní tok se směruje zpět do ředicího systému před zařízení k měření průtoku, nahradí se rovnice (83) v příloze 4B, odstavci 9.4.6.2 touto rovnicí:

Formula

kde:

qmp

=

tok vzorku výfukového plynu do systému s ředěním části toku, kg/s,

qmdew

=

hmotnostní průtok zředěného výfukového plynu, kg/s,

qmdw

=

hmotnostní průtok ředicího vzduchu, kg/s,

qex

=

hmotnostní průtok vzorku k měření počtu částic, kg/s,

qsw

=

hmotnostní průtok zpětného toku do ředicího tunelu ke kompenzaci odebraného vzorku k měření počtu částic, kg/s.

Rozdíl mezi qex a qsw posílaný do řídicího zařízení systému s ředěním části toku musí mít vždy přesnost 0,1 % hodnoty qmdew . Signál (nebo signály) musí být vysílán s frekvencí nejméně 1 Hz.

4.2.3   Korekce měření hmotnosti částic

Když se tok vzorku k měření počtu částic odebere ze systému s ředěním části toku, u kterého se odebírá celkový vzorek, musí se hmotnost částic (mPM) vypočtená podle přílohy 4B, odstavce 8.4.3.2.1 nebo 8.4.3.2.2 pro použití na korekci hodnoty odebraného toku korigovat následujícím způsobem. Tato korekce je nutná i v případě, že se filtrovaný odebíraný tok vede zpět do systémů s ředěním části toku.

Formula

kde:

mPM,corr

=

hmotnost částic korigovaná pro odběr toku vzorku k měření počtu částic, g/zkoušku,

mPM

=

hmotnost částic určená podle přílohy 4B, odstavce 8.4.3.2.1 nebo 8.4.3.2.2, g/zkoušku,

msed

=

celková hmotnost zředěného výfukového plynu procházejícího ředicím tunelem, kg,

mex

=

celková hmotnost zředěného výfukového plynu odebraného z ředicího tunelu pro vzorky k měření počtu částic, kg.

4.3   Proporcionalita odběru vzorků ze systému s ředěním části toku

4.3.1   U měření počtu částic se k řízení systému s ředěním části toku, za účelem získat vzorek proporcionální k hmotnostnímu toku výfukového plynu, použije hmotnostní průtok výfukového plynu určený kteroukoli z metod popsaných v příloze 4B, odstavcích 8.4.1.3 až 8.4.1.7 Kvalita proporcionality se kontroluje regresní analýzou mezi vzorkem a tokem výfukového plynu podle přílohy 4B, odstavce 9.4.6.1.

5.   Určení počtu částic

5.1   Časové sladění

U systémů s ředěním části toku se doby setrvání v odběrném systému vzorků k měření počtu částic a v měřicím systému dosáhne časovým sladěním signálu počtu částic se zkušebním cyklem a s hmotnostním průtokem výfukového plynu podle postupů stanovených v příloze 4B, odstavcích 3.1.30 a 8.4.2.2. Doba transformace odběru vzorků k měření počtu částic a měřicího systému se určí podle odstavce 1.3.6 dodatku 1 k této příloze.

5.2   Určení počtů částic u systému s ředěním části toku

5.2.1   Když se odebírají vzorky k měření počtu částic s použitím systému s ředěním části toku podle postupů stanovených v příloze 4B, odstavci 8.4, vypočte se počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu z následující rovnice:

Formula

kde:

N

=

počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu,

medf

=

hmotnost ekvivalentního zředěného výfukového plynu v průběhu zkušebního cyklu, určená podle přílohy 4B, odstavce 8.4.3.2.2 kg/zkoušku,

k

=

kalibrační koeficient ke korigování měření počítadla počtu částic na úroveň referenčního přístroje, jestliže se tato korekce neprovádí interně v počítadle počtu částic. Když se kalibrační koeficient používá interně v počítadle počtu částic, použije se ve výše uvedené rovnici místo k hodnota 1,

Formula

=

střední koncentrace částic ve zředěném výfukovém plynu korigovaná na normální podmínky (273,2 K a 101,33 kPa), částice na cm3,

Formula

=

redukční koeficient střední koncentrace částic z odstraňovače těkavých částic, který je specifický pro nastavení ředění použité u zkoušky.

Formula se vypočte z následující rovnice:

Formula

kde:

cs,i

=

diskrétní změřená hodnota koncentrace částic ve zředěném výfukovém plynu udaná počítadlem částic, korigovaná koincidencí a na normální podmínky (273,2 K a 101,33 kPa), částice na cm3,

n

=

počet měření koncentrace částic vykonaných v průběhu zkoušky.

5.3   Určení počtů částic u systémů s ředěním plného toku

5.3.1   Když se odebírají vzorky k měření počtu částic s použitím systému s ředěním plného toku podle postupů stanovených v příloze 4B, odstavci 8.5., vypočte se počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu z následující rovnice:

Formula

kde:

N

=

počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu,

med

=

celkový tok zředěného výfukového plynu v průběhu zkušebního cyklu, vypočtený podle kterékoli z metod popsaných v příloze 4B, odstavcích 8.5.1.2 až 8.5.1.4, kg/zkoušku,

k

=

kalibrační koeficient ke korigování měření počítadla počtu částic na úroveň referenčního přístroje, jestliže se tato korekce neprovádí interně v počítadle počtu částic. Když se kalibrační koeficient používá interně v počítadle počtu částic, použije se ve výše uvedené rovnici místo k hodnota 1,

Formula

=

střední korigovaná koncentrace částic ve zředěném výfukovém plynu korigovaná na normální podmínky (273,2 K a 101,33 kPa), částice na cm3,

Formula

=

redukční koeficient střední koncentrace částic z odstraňovače těkavých částic, který je specifický pro nastavení ředění použité u zkoušky.

Formula se vypočte z následující rovnice:

Formula

kde:

cs,i

=

diskrétní změřená hodnota koncentrace částic ve zředěném výfukovém plynu udaná počítadlem částic, korigovaná koincidencí a na normální podmínky (273,2 K a 101,33 kPa), částice na cm3,

n

=

počet měření koncentrace částic vykonaných v průběhu zkoušky.

5.4   Výsledek zkoušky

5.4.1   Pro každou individuální zkoušku WHSC, zkoušku WHTC za tepla nebo zkoušku WHTC za studena se vypočtou měrné emise vyjádřené v počtu částic/kWh takto:

Formula

kde:

e

=

počet emitovaných částic na kWh,

Wact

=

skutečná práce vykonaná v cyklu podle přílohy 4B, odstavce 7.8.6, v kWh.

5.4.2   Systémy následného zpracování výfukového plynu s periodickou regenerací

U motorů vybavených systémy následného zpracování výfukového plynu s periodickou regenerací se vážené hodnoty emisí v průběhu zkoušky WHTC s teplým startem zjistí takto:

Formula

kde:

ew

=

vážená průměrná hodnota měrných emisí v průběhu zkoušky WHTC s teplým startem, počet částic/kWh,

n

=

počet zkoušek WHTC s teplým startem bez regenerace,

nr

=

počet zkoušek WHTC s teplým startem s regenerací (nejméně jedna zkouška),

Formula

=

průměrné měrné emise bez regenerace, počet částic/kWh,

Formula

=

průměrné měrné emise s regenerací, počet částic/kWh.

Pro určení Formula platí následující ustanovení:

a)

Jestliže regenerace trvá déle než jedna zkouška WHTC s teplým startem, vykonají se následující úplné zkoušky WHTC s teplým startem a pokračuje se v měření emisí bez vyrovnávání teplot a bez zastavení motoru dokud není regenerace ukončena a vypočte se průměrná hodnota ze zkoušek WHTC s teplým startem.

b)

Jestliže se regenerace ukončí v průběhu některé ze zkoušek WHTC s teplým startem, ve zkoušce se pokračuje v celé její délce.

Po dohodě s orgánem pro schválení typu se může použít korekce na regeneraci buď multiplikativním, nebo aditivním způsobem vycházejícím z osvědčené technické analýzy.

Multiplikativní korekční koeficienty kr na regeneraci se určí takto:

Formula (směrem nahoru)

Formula (směrem dolů)

Aditivní korekční koeficienty (kr ) na regeneraci se určí takto:

kr,u = ew – e (směrem nahoru)

kr,d = ew – er (směrem dolů)

Korekční koeficient na regeneraci kr :

c)

se použije na vážený výsledek zkoušky WHTC podle odstavce 5.4.3;

d)

se může použít na zkoušky WHSC a WHTC se studeným startem, nastává-li regenerace během cyklu;

e)

může být rozšířen na ostatní motory ze stejné skupiny motorů;

f)

může být rozšířen na další skupiny motorů, které používají stejný systém následného zpracování výfukových plynů, na základě předchozího schválení orgánu pro schvalování typu, vydaného na základě technických podkladů dodaných výrobcem, které potvrzují, že příslušné hodnoty emisí jsou podobné.

5.4.3   Vážený průměr výsledku zkoušky WHTC

U zkoušky WHTC je konečným výsledkem zkoušky vážený průměr zkoušek se studeným startem a s teplým startem (případně včetně periodické regenerace), vypočtený podle jedné z následujících rovnic:

a)

v případě multiplikativní korekce na regeneraci, nebo u motorů bez zařízení k následnému zpracování výfukových plynů s periodickou regenerací

Formula

b)

v případě aditivní korekce na regeneraci

Formula

kde:

Ncold

=

celkový počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu WHTC se studeným startem,

Nhot

=

celkový počet částic emitovaných v průběhu zkušebního cyklu WHTC s teplým startem,

Wact,cold

=

skutečná práce vykonaná v průběhu zkušebního cyklu WHTC se studeným startem podle přílohy 4B, odstavce 7.8.6, v kWh,

Wact, hot

=

skutečná práce vykonaná v průběhu zkušebního cyklu WHTC s teplým startem podle přílohy 4B, odstavce 7.8.6, v kWh,

kr

=

korekce na regeneraci podle odstavce 5.4.2 nebo v případě motorů bez zařízení k následnému zpracování výfukových plynů s periodickou regenerací kr = 1.

5.4.4   Zaokrouhlování konečných výsledků

Konečné výsledky zkoušky WHSC a výsledné vážené průměry zkoušky WHTC se zaokrouhlí v jednom kroku na tři významná číselná místa podle ASTM E 29-06B. Není přípustné žádné zaokrouhlování mezilehlých hodnot, které jsou podkladem k výsledku konečných měrných emisí na brzdě.

6.   Určení počtu částic v pozadí

6.1   Na žádost výrobce motoru se mohou odebírat vzorky pozadí v ředicím tunelu, před zkouškou nebo po ní, počínaje místem, které je ve směru proudění za filtry částic a filtry uhlovodíků situovanými na vstupu systému k měření počtu částic, za účelem určení koncentrace částic pozadí v tunelu.

6.2   Není dovoleno odečítat koncentrace částic pozadí v ředicím tunelu pro účely schválení typu, avšak může se tak učinit na žádost výrobce, s předchozím souhlasem orgánu pro schvalování typu, u zkoušek kontroly shodnosti výroby, jestliže lze prokázat, že podíl pozadí v tunelu je významný. V takovém případě se pak může odečíst od hodnot změřených ve zředěném výfukovém plynu.

Dodatek

Zařízení k měření počtu emitovaných částic

1.   Specifikace

1.1   Přehled systému

1.1.1   Systém pro odběr vzorků částic se skládá ze sondy nebo odběrného místa, jimiž se odebírá vzorek z homogenně promíseného toku v ředicím systému, jak je popsáno v příloze 4B, dodatku 3, odstavcích A.3.2.1 a A.3.2.2 nebo A.3.2.3 a A.3.2.4, separátoru těkavých částic (VPR), který je před počítadlem částic (PNC), a vhodného přenosového potrubí.

1.1.2   Doporučuje se, aby před vstupem do VPR byl použit předsazený třídič oddělující částice podle velikosti (např. cyklon, lapač hrubých částic, apod.). Alternativně je však možné použít odběrnou sondu působící jako vhodné zařízení k oddělování částic podle velikosti, která je znázorněna v příloze 4B, dodatku 3, na obrázku 14. U systémů s ředěním části toku je povoleno použít stejný předsazený třídič pro odběr vzorku k měření hmotnosti částic a k měření počtu částic, přičemž vzorek k měření počtu částic se odebírá z ředicího systému za předsazeným třídičem. Alternativně je možno použít předsazené třídiče, kdy se vzorek ke zjištění počtu částic odebírá z ředicího systému před předsazeným třídičem k měření hmotnosti částic.

1.2   Všeobecné požadavky

1.2.1   Místo odběru vzorku částic musí být uvnitř ředicího systému

Konec sondy k odběru vzorků nebo místo k odběru částic a přenosová trubka částic (PTT) spolu tvoří systém k přenosu částic (PTS). PTS převádí vzorek z ředicího tunelu do vstupu VPR. PTS musí splňovat následující požadavky:

 

u systémů s ředěním plného toku a u systémů s ředěním části toku, u kterých se odebírá dílčí vzorek (jak je popsáno v příloze 4B, odstavci A.3.2.1), musí být odběrná sonda instalována v blízkosti osy ředicího tunelu, ve vzdálenosti mezi 10 a 20 průměry tunelu ve směru proudění od místa, kde výfukový plyn vstupuje do ředicího tunelu, tato sonda směřuje proti směru proudění do toku plynu protékajícího tunelem a osa jejího vrcholu je rovnoběžná s osou ředicího tunelu. Odběrná sonda musí být umístěna v ředicím traktu tak, aby vzorek byl odebírán z homogenní směsi ředicí médium / výfukový plyn;

 

u systémů s ředěním části toku, u kterých se odebírá celkový vzorek (jak je popsáno v příloze 4B, dodatku 3, odstavci A.3.2.1), musí být odběrné místo částic nebo odběrná sonda umístěny ve zvláštní přenosové trubce částic, před držákem filtru částic, průtokoměrem a všemi místy rozdvojení odběru vzorků nebo obtoku. Odběrné místo nebo odběrná sonda musí být umístěny tak, aby vzorek byl odebírán z homogenní směsi ředicí médium / výfukový plyn. Rozměry odběrné sondy částic by měly být takové, aby nenarušovaly funkci systému s ředěním části toku.

Vzorek plynu protékající PTS musí splňovat následující požadavky:

 

u systémů s ředěním plného toku musí mít Reynoldsovo číslo (Re) < 1 700,

 

u systémů s ředěním části toku musí mít Reynoldsovo číslo (Re) < 1 700 v PTT, tj. ve směru proudění za odběrnou sondou nebo odběrným místem,

musí mít dobu setrvání vzorku v PTS ≤ 3 s.

Každá jiná konfigurace odběru vzorků pro PTS, pro kterou může být prokázána rovnocenná penetrace částic 30 nm, se pokládá za přijatelnou.

Výstupní trubka (OT), kterou se vede zředěný vzorek z VPR do vstupu do PNC, musí mít následující vlastnosti:

 

vnitřní průměr ≥ 4 mm,

 

doba, po kterou vzorek toku plynu setrvává ve výstupní trubce, musí být ≤ 0,8 s.

Každá jiná konfigurace odběru vzorků pro OT, pro kterou může být prokázána rovnocenná penetrace částic 30 nm, se pokládá za přijatelnou.

1.2.2   VPR musí obsahovat zařízení k ředění vzorku a k odstraňování těkavých částic.

1.2.3   Všechny části ředicího systému a systému odběru vzorků od výfukové trubky až k PNC, které jsou ve styku se surovým výfukovým plynem a se zředěným výfukovým plynem, musí být konstruovány tak, aby se minimalizovalo usazování částic. Všechny části musí být vyrobeny z elektricky vodivých materiálů, které nereagují se složkami výfukového plynu, a musí být elektricky uzemněny, aby se zabránilo elektrostatickým účinkům.

1.2.4   Systém k odběru vzorků částic musí být proveden podle osvědčené praxe v odběru vzorků aerosolů, což zahrnuje vyloučení ostrých ohybů a náhlých změn průřezů, je nutno používat hladké vnitřní povrchy a minimalizovat délku odběrného potrubí. Plynulé změny průřezu jsou přípustné.

1.3   Zvláštní požadavky

1.3.1   Vzorek částic nesmí procházet čerpadlem předtím, než projde zařízením PNC.

1.3.2   Doporučuje se předsazený třídič oddělující částice vzorku podle velikosti.

1.3.3   Jednotka pro přípravu vzorku musí:

1.3.3.1

být schopna ředit vzorek v jednom nebo více stupních, aby se dosáhlo koncentrace počtu částic pod horní hranicí režimu počítání jednotlivých částic v zařízení PNC a teploty plynu na vstupu do PNC nižší než 35 °C;

1.3.3.2

obsahovat počáteční stupeň ředění za ohřevu, z něhož vychází vzorek s teplotou ≥ 150 °C a ≤ 400 °C a ředěný faktorem nejméně 10;

1.3.3.3

řídit vyhřívané fáze na konstantní jmenovité provozní teploty, v rozsahu specifikovaném v odstavci 1.3.3.2, s dovolenou odchylkou ±10 °C; poskytovat údaj o tom, zda vyhřívané fáze jsou nebo nejsou na svých správných provozních teplotách;

1.3.3.4

dosáhnout redukčního koeficientu koncentrace částic fr(di), jak je definován dále v odstavci 2.2.2, pro částice o průměrech elektrické mobility 30 nm, který není o více než 30 % vyšší, a částice o průměrech elektrické mobility 50 nm, který není o více než 20 % vyšší, a který není více než o 5 % nižší, než faktor pro částice o průměru elektrické mobility 100 nm pro VPR jako celek;

1.3.3.5

dosáhnout také > 99,0 % odpaření částic tetrakontanu (CH3(CH2)38CH3) o průměru 30 nm, s koncentrací na vstupu ≥ 10 000 cm–3, pomocí ohřátí a snížení parciálních tlaků tetrakontanu.

1.3.4   PNC musí:

1.3.4.1

pracovat za provozních podmínek plného toku;

1.3.4.2

mít přesnost počítání ±10 % napříč rozsahem 1 cm–3 k horní hranici režimu počítání jednotlivých částic v zařízení PNC ověřitelnou podle uznávané normy. Při koncentracích pod 100 cm–3 se mohou požadovat měření, která jsou zprůměrována v rozsahu prodloužených period odběru vzorků, aby se prokázala přesnost PNC s vysokým stupněm statistické věrohodnosti;

1.3.4.3

mít rozlišitelnost údajů nejméně 0,1 částic cm–3 při koncentracích menších než 100 cm–3;

1.3.4.4

mít lineární odezvu na koncentrace částic v celém měřicím rozsahu v režimu počítání jednotlivých částic;

1.3.4.5

mít frekvenci udávání dat rovnající se 0,5 Hz nebo větší;

1.3.4.6

mít dobu odezvy t90 pro rozsah měřených koncentrací kratší než 5 s;

1.3.4.7

obsahovat korekční funkci koincidence až do korekce maximálně 10 % a smět použít koeficient vnitřní kalibrace, jak je stanoveno v odstavci 2.1.3, avšak nesmí použít žádný jiný algoritmus ke korekci účinnosti počítání nebo k jejímu definování;

1.3.4.8

mít při velikostech částic o průměru elektrické mobility 23 nm (±1 nm) účinnost počítání 50 % (±12 %) a při velikostech 41 nm (±1 nm) účinnosti počítání > 90 %. Těchto účinností počítání lze dosáhnout prostředky interními (například regulací včleněnou do koncepce přístroje) nebo externími (například pomocí předsazené separace oddělující částice podle velikosti);

1.3.4.9

jestliže PNC používá pracovní kapalinu, musí být tato kapalina měněna v intervalech specifikovaných výrobcem přístroje.

1.3.5   Pokud nejsou tlak a/nebo teplota na vstupu PNC udržovány na známé konstantní úrovni v bodě, ve kterém se řídí průtok PNC, musí se měřit a zaznamenávat za účelem korigování měření koncentrace částic na standardní podmínky.

1.3.6   Součet dob, ve kterých vzorek setrvává v PTS, VPR a OT, plus doba odezvy t90 zařízení PNC, nesmí být větší než 20 s.

1.3.7   Doba transformace celého odběrného systému k měření počtu částic (PTS, VPR, OT a PNC) se určí tak, že se aerosol přepne přímo do vstupu PTS. Přepnutí aerosolu musí být provedeno za méně než 0,1 s. Aerosol použitý ke zkoušce musí způsobit změnu koncentrace o nejméně 60 % plného rozsahu stupnice.

Průběh koncentrace se zaznamená. K časovému vyrovnání signálů koncentrace počtu částic a toku výfukového plynu je doba transformace definována jako čas od okamžiku změny t0 do okamžiku, kdy odezva dosáhne 50 % konečné udané hodnoty t50.

1.4   Popis doporučeného systému

Tato část popisuje doporučenou praxi měření počtu částic. Je však přijatelný každý systém, který splňuje požadavky na vlastnosti stanovené v odstavcích 1.2 a 1.3.

Na obrázcích 14 a 15 jsou schémata doporučených konfigurací systému k odběru vzorků částic pro systémy s ředěním části toku a systémy s ředěním plného toku.

Obrázek 14

Schéma doporučeného systému k odběru vzorků částic – odběr z části toku

Image

Obrázek 15

Schéma doporučeného systému k odběru vzorků částic – odběr z plného toku

Image

1.4.1   Popis odběru vzorků

Systém k odběru vzorků částic se skládá z konce odběrné sondy nebo z odběrného místa v ředicím tunelu, přenosové trubky částic (PTT), předsazeného třídiče oddělujícího částice podle velikosti (PCF) a ze separátoru těkavých částic (VPR), který je před jednotkou k měření koncentrace počtu částic (PNC). Separátor VPR obsahuje zařízení k ředění vzorku (zařízení k ředění počtu částic: PND1 a PND2) a zařízení na odpařování částic (odpařovací trubka ET). Sonda k odběru vzorků nebo odběrné místo vzorků z toku zkoušeného plynu musí být v ředicím traktu uspořádány tak, aby se odebíral reprezentativní vzorek toku plynu z homogenní směsi ředicího média a výfukového plynu. Součet dob, po které vzorek setrvává v systému, plus doba odezvy t90 zařízení PNC, nesmí být větší než 20 s.

1.4.2   Systém přenosu částic

Konec sondy k odběru vzorků nebo místo k odběru částic a přenosová trubka částic (PTT) dohromady tvoří systém k přenosu částic (PTS). Systém PTS převádí vzorek z ředicího tunelu do vstupu prvního zařízení k ředění počtu částic. PTS musí splňovat následující požadavky:

 

u systémů s ředěním plného toku a u systémů s ředěním části toku, u kterých se odebírá dílčí vzorek (jak je popsáno v příloze 4B, dodatku 3, odstavci A.3.2.1), musí být odběrná sonda instalována v blízkosti osy ředicího tunelu, ve vzdálenosti mezi 10 a 20 průměry tunelu ve směru proudění od místa, kde výfukový plyn vstupuje do ředicího tunelu, tato sonda směřuje proti směru proudění do toku plynu protékajícího tunelem a osa jejího vrcholu je rovnoběžná s osou ředicího tunelu. Odběrná sonda musí být umístěna v ředicím traktu tak, aby vzorek byl odebírán z homogenní směsi ředicí médium / výfukový plyn;

 

u systémů s ředěním části toku, u kterých se odebírá celkový vzorek (jak je popsáno v příloze 4B, odstavci A.3.2.1) musí být odběrné místo částic umístěno ve zvláštní přenosové trubce částic, před držákem filtru částic, průtokoměrem a všemi místy rozdvojení odběru vzorků nebo obtoku. Odběrné místo nebo odběrná sonda musí být umístěny tak, aby vzorek byl odebírán z homogenní směsi ředicí médium / výfukový plyn.

Vzorek plynu protékající PTS musí splňovat následující požadavky:

 

musí mít Reynoldsovo číslo (Re) < 1 700,

 

musí mít dobu setrvání vzorku v PTS ≤ 3 s.

Každá jiná konfigurace odběru vzorků pro PTS, pro kterou může být prokázána rovnocenná penetrace částic o průměru elektrické mobility 30 nm, se pokládá za přijatelnou.

Výstupní trubka (OT), kterou se vede zředěný vzorek z VPR do vstupu do PNC musí mít následující vlastnosti:

 

vnitřní průměr ≥ 4 mm,

 

vzorek toku plynu procházející OT tam musí setrvávat po dobu ≤ 0,8 s.

Každá jiná konfigurace odběru vzorků pro OT, pro kterou může být prokázána rovnocenná penetrace částic o průměru elektrické mobility 30 nm, se pokládá za přijatelnou.

1.4.3   Předsazený třídič oddělující částice podle velikosti

Doporučený předsazený třídič oddělující částice podle velikosti se umístí z hlediska směru proudění před VPR. Musí mít 50 % účinnost oddělování částic pro částice mezi 2,5 μm a 10 μm při objemovém průtoku zvoleném pro odběr emisí částic k zjištění jejich počtu. Předsazený třídič musí umožnit, aby nejméně 99 % hmotnostní koncentrace částic 1 μm, které do něj vstupují, prošlo jeho výstupem s objemovým průtokem zvoleným pro odběr emisí částic k zjištění jejich počtu. U systémů s ředěním části toku je povoleno použít stejný předsazený třídič k odběru vzorků pro určování hmotnosti částic i vzorků pro určování počtu částic, přičemž vzorek k určování počtu částic se odebírá z ředicího systému ve směru proudění za předsazeným třídičem. Alternativně je možno použít předsazené třídiče, kdy se vzorek ke zjištění počtu částic odebírá z ředicího systému před předsazeným třídičem k měření hmotnosti částic.

1.4.4   Separátor těkavých částic (VPR)

Separátor VPR obsahuje v sériovém uspořádání jedno zařízení k ředění počtu částic (PND1), odpařovací trubku a druhé zařízení k ředění počtu částic (PND2). Účelem této ředicí funkce je zmenšit koncentraci počtu částic ve vzorku, který vstupuje do jednotky k měření koncentrace částic, na hodnotu menší, než je horní hranice režimu počítání jednotlivých částic v zařízení PNC, a k potlačení tvoření jader ve vzorku. VPR musí udávat, zda PND1 a odpařovací trubka jsou na svých správných provozních teplotách.

VPR musí dosáhnout > 99,0 % odpaření částic 30 nm tetrakontanu (CH3(CH2)38CH3), s koncentrací na vstupu ≥ 10 000 cm–3, pomocí ohřátí a redukce parciálních tlaků tetrakontanu. Také musí dosáhnout redukčního koeficientu koncentrace částic fr pro částice s průměry elektrické mobility 30 nm, který není vyšší než 30 % a pro částice s průměry elektrické mobility 50 nm, který není vyšší než 20 %, a není nižší o více než 5 %, než je koeficient pro částice o průměru elektrické mobility 100 nm pro VPR jako celek.

1.4.4.1   První zařízení k ředění počtu částic (PND1)

První zařízení k ředění počtu částic musí být specificky konstruováno k ředění koncentrace počtu částic a musí pracovat při teplotě (stěny) od 150 °C do 400 °C. Nastavení teploty stěny se musí udržovat na konstantní jmenovité provozní teplotě, která je v rámci uvedeného rozsahu teplot, s dovolenou odchylkou ±10 °C, a nesmí přesáhnout teplotu stěny ET (odstavec 1.4.4.2). Do zařízení k ředění se přivádí ředicí vzduch filtrovaný filtrem HEPA a zařízení musí být schopno vytvářet ředicí faktor o hodnotě 10 až 200.

1.4.4.2   Odpařovací trubka

Teplota stěny v celé délce ET musí být regulována na hodnotu, která je větší než je teplota stěny prvního zařízení k ředění počtu částic, nebo se rovná této hodnotě, a teplota stěny se musí udržovat na stanovené jmenovité provozní teplotě mezi 300 °C a 400 °C, s dovolenou odchylkou ±10 °C.

1.4.4.3   Druhé zařízení k ředění počtu částic (PND2)

PND2 musí být specificky konstruováno k ředění koncentrace počtu částic. Do zařízení k ředění se přivádí ředicí vzduch filtrovaný filtrem HEPA a zařízení musí být schopno udržovat jednotný ředicí koeficient v rozsahu 10 až 30. Ředicí koeficient zařízení PND2 musí být zvolen v rozsahu mezi 10 a 15 tak, aby koncentrace počtu částic za druhým ředicím zařízením ve směru proudění byla menší než horní hranice režimu počítání jednotlivých částic v zařízení PNC a aby teplota plynu před vstupem do PNC byla < 35 °C.

1.4.5   Počítadlo počtu částic (PNC)

Zařízení PNC musí splňovat požadavky odstavce 1.3.4.

2.   Kalibrace / potvrzení správnosti funkce systému k odběru vzorků částic (7)

2.1   Kalibrace počítadla počtu částic

2.1.1   Technická zkušebna zajistí, aby bylo vystaveno osvědčení o kalibraci PNC, které potvrzuje soulad s uznávanou normou, a to v období 12 měsíců před zkouškou emisí.

2.1.2   PNC musí být také znovu kalibrováno a po každé větší údržbě musí být vydáno nové osvědčení o kalibraci.

2.1.3   Kalibrace musí být ověřitelná podle standardní kalibrační metody:

a)

porovnáním odezvy PNC, které se kalibruje, s odezvou kalibrovaného aerosolového elektrometru, když se zároveň odebírají elektrostaticky roztříděné kalibrační částice, nebo

b)

porovnáním odezvy PNC, které se kalibruje, s odezvou druhého PNC, které bylo výše uvedenou metodou kalibrováno přímo.

V případě elektrometru se provede kalibrace s použitím nejméně šesti standardních koncentrací rozložených co nejrovnoměrněji napříč měřicím rozsahem PNC. Tyto body zahrnují bod jmenovité nulové koncentrace získaný připojením filtrů HEPA nejméně třídy H13 podle normy EN 1822:2008, nebo rovnocenných vlastností, ke vstupu každého přístroje. Aniž by se na PNC, které se kalibruje, použil nějaký kalibrační koeficient, musí být měřené koncentrace u každé použité koncentrace v rozmezí ± 10 % od standardní koncentrace, s výjimkou nulového bodu, jinak se kalibrované PNC vyřadí. Vypočte se a zaznamená gradient lineární regrese dvou souborů údajů. Na PNC, které se kalibruje, se použije kalibrační koeficient rovnající se převrácené hodnotě gradientu. Vypočte se linearita odezvy jako druhá mocnina Pearsonova korelačního koeficientu součinu momentů (R2) obou souborů údajů, která se musí rovnat nejméně 0,97. Při výpočtu obou gradientů a R2 se proloží lineární regrese počátkem (nulová koncentrace na obou přístrojích).

U referenčního PNC se kalibruje s použitím nejméně šesti standardních koncentrací napříč měřicím rozsahem PNC. V nejméně třech bodech musí být koncentrace pod 1 000 cm–3, zbývající koncentrace musí být rozmístěny lineárně mezi 1 000 cm–3 a maximem rozsahu PNC v režimu počítání jednotlivých částic. Tyto body zahrnují bod jmenovité nulové koncentrace získaný připojením filtrů HEPA nejméně třídy H13 podle normy EN 1822:2008, nebo rovnocenných vlastností, ke vstupu každého přístroje. Aniž by se na PNC, které se kalibruje, použil nějaký kalibrační koeficient, musí být měřené koncentrace u každé použité koncentrace v rozmezí ±10 % od standardní koncentrace, s výjimkou nulového bodu, jinak se PNC, které se kalibruje, vyřadí. Vypočte se a zaznamená gradient lineární regrese dvou souborů údajů. Na PNC, které se kalibruje, se použije kalibrační koeficient rovnající se převrácené hodnotě gradientu. Vypočte se linearita odezvy jako druhá mocnina Pearsonova korelačního koeficientu součinu momentů (R2) obou souborů údajů, která se musí rovnat nejméně 0,97. Při výpočtu obou gradientů a R2 se proloží lineární regrese počátkem (nulová koncentrace na obou přístrojích).

2.1.4   Kalibrace také zahrnuje kontrolu účinnosti detekce zařízení PNC v porovnání s požadavky odstavce 1.3.4.8, s částicemi o průměru elektrické mobility 23 nm. Kontrola účinnosti počítání s částicemi 41 nm se nevyžaduje.

2.2   Kalibrace / potvrzení správnosti funkce separátoru těkavých částic

2.2.1   Kalibrace redukčních koeficientů koncentrace částic u zařízení VPR v jeho celém rozsahu nastavení ředění, při jmenovitých provozních teplotách stanovených pro přístroj, se požaduje, když jednotka je nová a pak po každé větší údržbě. Požadavek na periodické potvrzování správnosti redukčního koeficientu koncentrace částic u VPR se omezuje na kontrolu při jediném nastavení, které je typické pro nastavení používané k měřením na vozidlech se vznětovým motorem vybaveným filtrem částic. Technická zkušebna zajistí, aby bylo vystaveno osvědčení o kalibraci nebo o správnosti funkce separátoru těkavých částic, a to v období 6 měsíců před zkouškou emisí. Jestliže separátor těkavých částic obsahuje výstražnou signalizaci pro sledování teploty, je pro potvrzení správnosti funkce přípustný interval 12 měsíců.

Vlastnosti VPR musí být určeny vzhledem k redukčnímu koeficentu koncentrace částic pro tuhé částice o průměru elektrické mobility 30 nm, 50 nm a 100 nm. Redukční koeficienty koncentrace částic fr(d)) pro částice s průměry elektrické mobility 30 nm nesmějí být vyšší než 30 % a pro částice s průměry elektrické mobility 50 nm nesmějí být vyšší než 20 %, a nesmějí být o více než o 5 % nižší, než je koeficient pro částice o průměru elektrické mobility 100 nm. Pro účely potvrzení správnosti funkce musí být střední hodnota redukčního koeficientu koncentrace částic v rozmezí ±10 % od střední hodnoty redukčního koeficientu koncentrace částic Formula zjištěné při prvotní kalibraci zařízení VPR.

2.2.2   Zkušebním aerosolem pro tato měření jsou tuhé částice o průměru elektrické mobility 30 nm, 50 nm a 100 nm a mající na vstupu VPR minimální koncentraci 5 000 částic cm–3. Koncentrace částic se měří z hlediska směru proudění před příslušnými komponenty a za nimi.

Redukční koeficient koncentrace částic pro každou velikost částic fr(di) se vypočte takto:

Formula

kde:

Nin(di)

=

koncentrace počtu částic o průměru di před komponentem,

Nout(di)

=

koncentrace počtu částic o průměru di za komponentem a

di

=

průměr elektrické mobility částice (30, 50 nebo 100 nm).

Nin(di) a Nout(di) se korigují na stejné podmínky.

Střední hodnota redukce koncentrace částic Formula se při daném nastavení ředění vypočte takto:

Formula

Doporučuje se, aby zařízení VPR bylo kalibrováno a ověřováno jako úplná jednotka.

2.2.3   Technická zkušebna zajistí, aby bylo vystaveno osvědčení o potvrzení správnosti funkce zařízení VPR, kterým se potvrzuje efektivní účinnost separátoru těkavých částic, a to v období 6 měsíců před zkouškou emisí. Jestliže separátor těkavých částic obsahuje výstražnou signalizaci pro sledování teploty, je pro potvrzení správnosti funkce přípustný interval 12 měsíců. VPR musí dosáhnout většího než 99,0 % odstranění částic tetrakontanu (CH3(CH2)38CH3) o průměru elektrické mobility nejméně 30 nm, s koncentrací na vstupu ≥ 10 000 cm–3 při provozu s nastavením minimálního ředění a při provozní teplotě doporučené výrobcem.

2.3   Postupy kontroly systému k zjišťování počtu částic

2.3.1   Počítadlo částic musí před každou zkouškou udávat měřenou koncentraci menší než 0,5 částic cm–3, když je ke vstupu celého odběrného systému částic (VPR a PNC) připojen filtr HEPA třídy nejméně H13 podle normy EN 1822:2008, nebo rovnocenných vlastností.

2.3.2   Vždy po měsíci musí počítadlo částic, do kterého je přiveden tok, udávat měřenou hodnotu v rozmezí 5 % od jmenovitého průtoku počítadlem částic, když je kontrolováno kalibrovaným průtokoměrem.

2.3.3   Každý den, když se ke vstupu do počítadla částic připojí filtr HEPA třídy nejméně H13 podle normy EN 1822:2008 nebo rovnocenných vlastností, musí počítadlo částic udávat koncentraci ≤ 0,2 cm–3. Po odejmutí tohoto filtru musí počítadlo částic udávat nárůst měřené koncentrace na nejméně 100 částic cm–3, když se do něj vpustí okolní vzduch, a údaj se musí vrátit na ≤ 0,2 cm–3, když se opět připojí filtr HEPA.

2.3.4   Před začátkem každé zkoušky musí být potvrzeno, že měřicí systém udává, že odpařovací trubka, je-li součástí systému, dosáhla své správné provozní teploty.

2.3.5   Před začátkem každé zkoušky musí být potvrzeno, že měřicí systém udává, že zařízení k ředění PND1 dosáhlo své správné provozní teploty.


(1)  Podle definice v příloze 7 úplného znění rezoluce o konstrukci vozidel (R.E.3), dokument TRANS/WP.29/78/Rev.1/změna 2 ve znění změny 4.“

(2)  Zemní plyn

(3)  Zkapalněný ropný plyn

(4)  Předpis č. 83 platí pro vozidla s referenční hmotností ≤ 2 610 kg, a rozšířením schválení pro vozidla s referenční hmotností ≤ 2 840 kg.

(5)  Platí jen pro stupeň C v tabulce 2 v odstavci 5.2.1.

(6)  Data použitelnosti podle odstavce 5.4.2.

(7)  Příklad metod kalibrace / potvrzení správnosti je k dispozici na adrese: http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29grpe/pmpFCP.html


© Evropská unie, https://eur-lex.europa.eu/ , 1998-2022
Zavřít
MENU