Regolamento n. 83 della Commissione economica per l

L 172/230
Gazzetta ufficiale dell'Unione europea
IT
3.7.2015
ALLEGATO 13
Procedimento di prova delle emissioni dei veicoli con sistema a rigenerazione periodica
1.
INTRODUZIONE
Il presente allegato contiene le prescrizioni specifiche relative all'omologazione dei veicoli dotati di sistema a
rigenerazione periodica di cui al punto 2.20 del presente regolamento.
2.
CAMPO DI APPLICAZIONE ED ESTENSIONE DELL'OMOLOGAZIONE
2.1.
Gruppi di famiglie di veicoli dotati di sistema a rigenerazione periodica
Il presente procedimento si applica ai veicoli dotati di sistema a rigenerazione periodica di cui al punto 2.20 del
presente regolamento. Ai fini del presente allegato possono essere stabiliti gruppi di famiglie di veicoli. Di
conseguenza, i tipi di veicolo dotati di sistema a rigenerazione i cui parametri descritti più avanti sono identici
oppure si situano nei limiti delle tolleranze indicate devono essere considerati appartenenti alla stessa famiglia
per quanto riguarda le misurazioni specifiche applicate ai sistemi a rigenerazione periodica.
2.1.1.
Parametri identici:
Motore:
a) processo di combustione.
Sistema a rigenerazione periodica (catalizzatore, filtro antiparticolato):
a) costruzione (tipo di involucro, tipo di metallo nobile, tipo di substrato, densità delle celle);
b) tipo e principio di funzionamento;
c) sistema di dosaggio e additivi;
d) volume ± 10 %;
e) ubicazione (temperatura ± 50 °C a 120 km/h o differenza del 5 % rispetto alla temperatura/pressione
massima).
2.2.
Tipi di veicolo con masse di riferimento diverse
I fattori Ki, determinati mediante i procedimenti del presente allegato per l'omologazione di un tipo di veicolo
dotato di sistema a rigenerazione periodica definito al punto 2.20 del presente regolamento, possono essere
applicati ad altri veicoli della famiglia con una massa di riferimento compresa nelle due classi di inerzia
equivalente superiori o di qualsiasi classe di inerzia equivalente inferiore.
3.
PROCEDURA DI PROVA
Il veicolo può essere dotato di un interruttore capace di impedire o consentire il processo di rigenerazione, a
condizione che tale operazione non abbia alcun effetto sulla taratura originale del motore. La presenza di tale
interruttore è consentita soltanto allo scopo di impedire la rigenerazione durante il caricamento del sistema a
rigenerazione e durante i cicli di precondizionamento. L'interruttore non deve tuttavia essere utilizzato nel
corso della misurazione delle emissioni durante la fase di rigenerazione; la prova delle emissioni deve essere
effettuata con l'unità di controllo originale del costruttore non modificata.
3.1.
Misurazione delle emissioni allo scarico tra due cicli in cui si innesca il processo di rigenerazione
3.1.1.
Le emissioni medie nei periodi compresi tra fasi di rigenerazione e durante il caricamento del dispositivo a
rigenerazione devono essere determinate in base alla media aritmetica di vari cicli di funzionamento di tipo I
approssimativamente equidistanti (se più di 2) oppure di cicli equivalenti eseguiti al banco dinamometrico. In
alternativa, il costruttore può fornire dati comprovanti che le emissioni rimangono costanti (± 15 %) nel
periodo che intercorre tra le fasi di rigenerazione. In tale caso si possono utilizzare i valori delle emissioni
misurati durante la normale prova di tipo I. In tutti gli altri casi la misurazione delle emissioni deve essere
effettuata in almeno due cicli di funzionamento di tipo I oppure in cicli equivalenti al banco di prova per
motori: uno subito dopo la rigenerazione (prima di un nuovo caricamento) e uno quanto meno tempo
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possibile prima di una fase di rigenerazione. Tutte le misurazioni delle emissioni e tutti i calcoli devono essere
effettuati conformemente all'allegato 4a, punti da 6.4 a 6.6, del presente regolamento. Il calcolo delle emissioni
medie per un singolo sistema a rigenerazione deve essere eseguito secondo il punto 3.3 del presente allegato e
per più sistemi a rigenerazione secondo il punto 3.4 del presente allegato.
3.1.2.
Il processo di caricamento e la determinazione del fattore Ki devono essere effettuati durante il ciclo di funzio­
namento di tipo I, al banco dinamometrico oppure al banco di prova per motori utilizzando un ciclo di prova
equivalente. I cicli possono essere effettuati in modo continuo (senza spegnere il motore tra un ciclo e l'altro). Il
veicolo può essere rimosso dal banco dinamometrico dopo aver completato un numero qualsiasi di cicli e la
prova può essere proseguita in un secondo momento.
3.1.3.
Il numero di cicli (D) tra due cicli in cui si innesca il processo rigenerazione, il numero di cicli durante i quali
vanno effettuate le misurazioni delle emissioni (n) e ogni misurazione delle emissioni (M′sij) devono essere
indicati nell'allegato 1, voci da 3.2.12.2.1.11.1 a 3.2.12.2.1.11.4 oppure da 3.2.12.2.6.4.1 a 3.2.12.2.6.4.4 (a
seconda del caso) del presente regolamento.
3.2.
Misurazione delle emissioni durante la rigenerazione
3.2.1.
La preparazione del veicolo per la prova delle emissioni durante una fase di rigenerazione può essere effettuata,
se richiesta, utilizzando i cicli di preparazione di cui al punto 6.3 dell'allegato 4a del presente regolamento
oppure i cicli equivalenti al banco di prova per motori, a seconda della procedura di caricamento scelta al
punto 3.1.2 del presente allegato.
3.2.2.
Le condizioni di prova e del veicolo per la prova di tipo I di cui all'allegato 4a del presente regolamento si
applicano prima dell'esecuzione della prima prova valida delle emissioni.
3.2.3.
Durante la preparazione del veicolo non deve innescarsi il processo di rigenerazione. Tale condizione può
essere garantita:
3.2.3.1. installando un sistema a rigenerazione fittizio o parziale per i cicli di precondizionamento, oppure
3.2.3.2. utilizzando qualsiasi altro metodo stabilito d'intesa dal costruttore e dall'autorità di omologazione.
3.2.4.
Deve essere effettuata una prova delle emissioni con avviamento a freddo comprendente un processo di rigene­
razione conformemente al ciclo di funzionamento di tipo I oppure al ciclo equivalente al banco di prova per
motori. Se le prove delle emissioni tra due cicli in cui si innesca il processo di rigenerazione sono effettuate al
banco di prova, anche la prova delle emissioni che comprende il processo di rigenerazione deve essere effettuata
al banco di prova per motori.
3.2.5.
Se il processo di rigenerazione richiede più di un ciclo di funzionamento, i cicli di prova successivi devono
essere effettuati immediatamente, senza spegnere il motore, finché non si ottiene una rigenerazione completa
(ogni ciclo deve essere completato). Il tempo necessario per allestire una nuova prova (per esempio sostituire il
filtro antiparticolato) deve essere il più breve possibile. Il motore deve essere spento durante questo periodo.
3.2.6.
I valori delle emissioni durante la rigenerazione (Mri) devono essere calcolati in base alle disposizioni del
punto 6.6 dell'allegato 4a. Occorre registrare il numero di cicli di funzionamento (d) misurati per la rigene­
razione completa.
3.3.
Calcolo delle emissioni combinate allo scarico di un sistema singolo di rigenerazione
n
P
(1) Msi ¼
n
d
P
(2) Mri ¼
n�2
M'rij
j¼1
d
�
(3) Mpi ¼
M'sij
j¼1
Msi � D þ Mri � d
Dþd
�
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dove per ciascun inquinante i) considerato:
M′sij
= emissioni massiche dell'inquinante i) in g/km in un ciclo di funzionamento di tipo I (o un ciclo
equivalente al banco di prova per motori) senza rigenerazione;
M′rij
= emissioni massiche dell'inquinante i) in g/km in un ciclo di funzionamento di tipo I (o un ciclo
equivalente al banco di prova per motori) durante la rigenerazione (se d > 1, la prima prova di tipo I
è effettuata a freddo e i cicli successivi a caldo);
Msi
= emissioni massiche dell'inquinante i) in g/km senza rigenerazione;
Mri
= emissioni massiche dell'inquinante i) in g/km durante la rigenerazione;
Mpi
= emissioni massiche dell'inquinante i) in g/km;
n
= numero di punti di prova in cui vengono effettuate le misurazioni delle emissioni (cicli di funzio­
namento di tipo I o cicli equivalenti al banco di prova per motori) tra due cicli in cui innesca il
processo di rigenerazione, ≥ 2;
d
= numero di cicli di funzionamento necessari per la rigenerazione;
D
= numero di cicli di funzionamento tra due cicli in cui innesca il processo di rigenerazione.
I parametri di misurazione sono illustrati nella figura A13/1.
Figura A13/1
Parametri misurati durante la prova delle emissioni durante e tra due cicli in cui si innesca il processo
di rigenerazione (esempio schematico, le emissioni possono aumentare o diminuire durante «D»)
3.3.1.
Calcolo del fattore di rigenerazione K per ogni inquinante i) considerato
Ki = Mpi/Msi
I risultati Msi, Mpi e Ki devono essere registrati nel verbale di prova consegnato dal servizio tecnico.
Ki può essere determinato successivamente al completamento di una singola sequenza.
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3.4.
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L 172/233
Calcolo delle emissioni combinate allo scarico di sistemi multipli a rigenerazione periodica
nk
P
(1) Msik ¼
M'rik,j
j¼1
dj
x
P
(3) Msi ¼
nk � 2
nk
dk
P
(2) Mrik ¼
M'sik,j
j¼1
Msik � Dk
k¼1
x
P
Dk
k¼1
x
P
(4) Mri ¼
Mrik � dk
k¼1
x
P
dk
k¼1
Msi �
x
P
Dk þ Mri �
k¼1
x
(5) Mpi ¼
x
P
dk
k¼1
P
ðDk þ dk Þ
k¼1
x
P
(6) Mpi ¼
ðMsik � Dk þ Mrik � dk Þ
k¼1
x
P
ðDk þ dk Þ
k¼1
(7) Ki ¼
Mpi
Msi
dove:
Msi
= emissione massica media di tutti gli eventi k dell'inquinante i) in g/km senza rigenerazione;
Mri
= emissione massica media di tutti gli eventi k dell'inquinante i) in g/km durante la rigenerazione;
Mpi
= emissione massica media di tutti gli eventi k dell'inquinante i) in g/km;
Msik
= emissione massica media dell'evento k dell'inquinante i) in g/km senza rigenerazione;
Mrik
= emissione massica media dell'evento k dell'inquinante i) in g/km durante la rigenerazione;
M′sik,j
= emissioni massiche dell'evento k dell'inquinante i) in g/km in un ciclo di funzionamento di tipo I (o
ciclo equivalente al banco di prova del motore) senza rigenerazione misurate al punto j; 1 ≤ j ≤ nk,
M′rik,j
= emissioni massiche dell'evento k dell'inquinante i) in g/km su un ciclo di funzionamento di tipo I (o
ciclo equivalente sul banco di prova del motore) durante la rigenerazione (quando j > 1, la prima
prova di tipo I è a freddo e i cicli successivi sono a caldo) misurate al ciclo di funzionamento j;
1 ≤ j ≤ nk ,
nk
= numero di punti di prova dell'evento k in cui vengono effettuate le misurazioni delle emissioni (cicli
di funzionamento di tipo I o cicli equivalenti al banco di prova per motori) tra due cicli in cui
innesca il processo di rigenerazione, ≥ 2;
dk
= numero di cicli di funzionamento dell'evento k richiesti per la rigenerazione;
Dk
= numero di cicli di funzionamento dell'evento k tra due cicli in cui innesca il processo di rigene­
razione.
I parametri di misurazione sono illustrati nella figura A13/2.
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Figura A13/2
Parametri misurati nel corso della prova delle emissioni durante e tra cicli in cui si innesca il processo
di rigenerazione (esempio schematico)
Per maggiori dettagli del processo schematico, cfr. figura A13/3.
Figura A13/3
Parametri misurati nel corso della prova delle emissioni durante e tra cicli in cui si innesca il processo
di rigenerazione (esempio schematico)
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Per l'applicazione a un caso semplice e realistico, la seguente descrizione spiega in modo dettagliato l'esempio
schematico della figura A13/3:
1. filtro antiparticolato per i motori diesel (DPF): eventi rigenerativi equidistanti, emissioni simili (± 15 %) da
un evento all'altro
Dk = Dk+1 = D1
dk = dk+1 = d1
Mrik — Msik = Mrik+1 — Msik+1
nk = n
2. «DeNOx»: la desolforazione (rimozione di SO2) inizia prima che sia rilevabile un'influenza di zolfo sulle
emissioni (± 15 % delle emissioni misurate) e, in questo esempio per motivi isotermici, insieme all'ultimo
evento di rigenerazione DPF eseguito.
M′sik,j=1 = costante ! Msik = Msik+1 = Msi2
Mrik = Mrik+1 = Mri2
Per evento di rimozione SO2:
Mri2, Msi2, d2, D2, n2 = 1
3. Sistema completo (DPF + DeNOx):
Msi ¼
Mri ¼
Mpi ¼
n � Msi1 � D1 þ Msi2 � D2
n � Mri1 � d1 þ Mri2 � d2
n � ðMsi1 � D1 þ Mri1 � d1 Þ þ Msi2 � D2 þ Mri2 � d2
Msi þ Mri
¼
n � ðD1 þ d1 Þ þ D2 þ d2
n � ðD1 þ d1 Þ þ D2 þ d2
Il calcolo del fattore (Ki) per più sistemi a rigenerazione periodica è possibile solo dopo un certo numero di fasi
di rigenerazione per ciascun sistema. Dopo avere eseguito la procedura completa (da A a B, cfr. figura A13/2),
si dovrebbero riottenere le condizioni di partenza A iniziali.
3.4.1.
Estensione dell'omologazione per sistemi multipli a rigenerazione periodica
3.4.1.1. Se i parametri tecnici e/o la strategia di rigenerazione di un sistema multiplo a rigenerazione sono modificati
per tutti gli eventi in questo sistema combinato, tutta la procedura, compresi tutti i dispositivi di rigenerazione,
dovrebbe essere eseguita con misurazioni per aggiornare il fattore multiplo Ki.
3.4.1.2. Se un solo dispositivo del sistema multiplo di rigenerazione è cambiato solo per quanto riguarda parametri
strategici (vale a dire, per esempio, «D» e/o «d» per DPF) e il costruttore può fornire dati e informazioni
tecnicamente fattibili al servizio tecnico per cui:
a) non vi è interazione rilevabile con altri dispositivi del sistema; e
b) i parametri importanti (costruzione, principio di funzionamento, volume, posizione ecc.) sono identici;
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3.7.2015
è possibile semplificare la procedura di aggiornamento di Ki necessaria.
A seconda degli accordi tra costruttore e servizio tecnico, in un caso simile basta eseguire un singolo evento di
prelievo/deposito e rigenerazione e i risultati della prova («Msi», «Mri») in combinazione con i parametri
modificati («D» e/o «d») possono essere introdotti nelle relative formule per aggiornare il fattore multiplo Ki in
modo matematico con la sostituzione della formula o delle formule esistenti per il fattore a base Ki.