Decreto-Lei n.º 47/2006 — Define as condições de colocação no mercado de certos motores de combustão interna de ignição comandada destinados a…

Outro método consiste na introdução de uma modificação do patamar de concentração no início da linha de recolha de amostras, passando do gás de colocação em zero para o gás de calibragem. Se, após um período adequado de tempo, a leitura revelar uma concentração inferior à introduzida, este facto aponta para problemas de calibragem ou de estanquidade.

1.5 - Processo de calibragem:

1.5.1 - Conjunto do instrumento. - O conjunto do instrumento deve ser calibrado, sendo as curvas de calibragem verificadas em relação a gases padrão. Os caudais de gás utilizados serão os mesmos que para a recolha de gases de escape.

1.5.2 - Tempo de aquecimento. - O tempo de aquecimento deve ser conforme com as recomendações do fabricante. Se não for especificado, recomenda-se um mínimo de duas horas para o aquecimento dos analisadores.

1.5.3 - Analisador NDIR e HFID. - O analisador NDIR deve ser regulado conforme necessário e a chama de combustão do analisador HFID optimizada (n.º 1.9.1).

1.5.4 - GC e HPLC. - Ambos os instrumentos devem ser calibrados de acordo com as boas práticas laboratoriais e as recomendações do fabricante.

1.5.5 - Estabelecimento das curvas de calibragem:

1.5.5.1 - Orientações gerais:

1.5.5.2 - Métodos alternativos. - Podem ser utilizadas outras técnicas (por exemplo, computadores, comutadores de gama controlados electronicamente, etc.) se se puder provar que fornecem uma exactidão equivalente.

1.6 - Verificação da calibragem. - Cada gama de funcionamento normalmente utilizada deve ser verificada antes de cada análise de acordo com o processo a seguir indicado.

Para verificar a calibragem, utiliza-se um gás de colocação no zero e um gás de calibragem cujo valor nominal é superior a 80% da escala completa da gama de medida.

Se, para dois pontos dados, o valor encontrado não diferir do valor de referência declarado em mais de (mais ou menos)4% da escala completa, os parâmetros de ajustamento podem ser modificados. Se não for esse o caso, o gás de calibragem deve ser verificado ou deve ser estabelecida uma nova curva de calibragem de acordo com o n.º 1.5.5.1.

1.7 - Calibragem do analisador do gás marcador para medições do caudal dos gases de escape. - O analisador para medição da concentração de gás marcador deve ser calibrado utilizando o gás padrão.

A curva de calibragem será estabelecida no mínimo em 10 pontos de calibragem (excluindo o zero) a intervalos que permitam que metade dos pontos de calibragem se situem entre 4% e 20% da escala completa do analisador e os restantes se situem entre 20% e 100% da escala completa. A curva de calibragem será calculada pelo método dos quadrados mínimos.

A curva de calibragem não deve afastar-se mais de (mais ou menos)l% da escala completa relativamente ao valor nominal de cada ponto de calibragem, na gama de 20% a 100% da escala completa. A curva de calibragem não deve afastar-se mais de (mais ou menos)2% da leitura do valor nominal na escala de 4% a 20% da escala completa. O analisador deve ser colocado no zero e calibrado antes da realização do ensaio utilizando um gás de colocação no zero e um gás de calibragem cujo valor nominal seja superior a 80% da escala completa do analisador.

1.8 - Ensaio de eficiência do conversor de NO(índice x). - A eficiência do conversor utilizado para a conversão de NO(índice 2) em NO é ensaiada conforme indicado nos n.os 1.8.1 a 1.8.8 (figura n.º 1 do apêndice n.º 2 do anexo III ao Decreto-Lei n.º 432/99, de 25 de Outubro).

1.8.1 - Instalação de ensaio. - Usando a instalação de ensaio indicada na figura n.º 1 referida no número anterior e o método abaixo indicado, a eficiência dos conversores pode ser ensaiada através de um ozonisador.

1.8.2 - Calibragem. - O CLD e o HCLD devem ser calibrados na gama de funcionamento mais comum seguindo as especificações do fabricante e utilizando um gás de colocação no zero e um gás de calibragem (cujo teor de NO deve ser igual a cerca de 80% da gama de funcionamento, devendo a concentração de NO(índice 2) da mistura de gases ser inferior a 5% da concentração de NO). O analisador de NO(índice x) deve estar no modo NO para que o gás de calibragem não passe através do conversor. A concentração indicada deve ser registada.

1.8.3 - Cálculo. - A eficiência do conversor de NO(índice x) é calculada do seguinte modo:

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

em que:

a = concentração de NO(índice x) de acordo com o n.º 1.8.6;

b = concentração de NO(índice x) de acordo com o n.º 1.8.7;

c = concentração de NO de acordo com o n.º 1.8.4;

d = concentração de NO de acordo com o n.º 1.8.5.

1.8.4 - Adição de oxigénio. - Através de um T, junta-se continuamente oxigénio ou ar de colocação no zero ao fluxo de gás até que a concentração indicada seja cerca de 20% menor do que a concentração de calibragem indicada no n.º 1.8.2. (O analisador está no modo NO.)

Regista-se a concentração indicada em c. O ozonisador é mantido desactivado ao longo do processo.

1.8.5 - Activação do ozonisador. - Activa-se então o ozonisador para fornecer ozono suficiente para fazer baixar a concentração de NO a cerca de 20% (mínimo 10%) da concentração de calibragem indicada no n.º 1.8.2. Regista-se a concentração indicada em d. (O analisador está no modo NO.)

1.8.6 - Modo NO(índice x). - Comuta-se então o analisador de NO para o modo NO(índice x) para que a mistura de gases (constituída de NO, NO(índice 2), O(índice 2) e N(índice 2)) passe agora através do conversor. Regista-se a concentração indicada em a. (O analisador está no modo NO(índice x).)

1.8.7 - Desactivação do ozonisador. - Desactiva-se então o ozonisador. A mistura de gases descrita no n.º 1.8.6 passa através do conversor para o detector. Regista-se a concentração indicada em b. (O analisador está no modo NO(índice x).)

1.8.8 - Modo NO. - Comutado para o modo NO com o ozonisador desactivado, o fluxo de oxigénio ou de ar de síntese fica também desligado. A leitura de NO(índice x) do analisador não deve desviar-se mais de (mais ou menos)5% do valor medido de acordo com o n.º 1.8.2. (O analisador está no modo NO.)

1.8.9 - Intervalo dos ensaios. - A eficiência do conversor deve ser verificada mensalmente.

1.8.10 - Eficiência exigida. - O rendimento do conversor não deve ser inferior a 90%, mas recomenda-se fortemente um rendimento, mais elevado, de 95%.

Nota. - Se, estando o analisador na gama mais comum, o ozonisador não permitir obter uma redução de 80% para 20% de acordo com o n.º 1.8.5, deve utilizar-se então a gama mais alta que permita esta redução.

1.9 - Ajustamento do FID:

1.9.1 - Optimização da resposta do detector. - O HFID deve ser ajustado conforme especificado pelo fabricante do instrumento. Deve utilizar-se um gás de calibragem contendo propano no ar para optimizar a resposta na gama de funcionamento mais comum.

Com os caudais de combustível e de ar regulados de acordo com as recomendações do fabricante, introduz-se no analisador um gás de calibragem com uma concentração de C de 350 ppm (mais ou menos) 75 ppm. A resposta com um dado fluxo de combustível deve ser determinada a partir da diferença entre a resposta com um gás de calibragem e a resposta com um gás de colocação no zero. O fluxo de combustível deve ser aumentado e reduzido progressivamente em relação à especificação do fabricante. Registam-se as respostas, com o gás de calibragem e o gás de colocação no zero, a esses fluxos de combustível. Desenha-se a curva da diferença entre as duas respostas e ajusta-se o fluxo de combustível em função da parte mais rica da curva. Esta é a regulação inicial do caudal, que poderá necessitar de uma maior optimização consoante os resultados do factor de resposta aos hidrocarbonetos e da verificação da interferência do oxigénio de acordo com os n.os 1.9.2 e 1.9.3.

Se os factores de interferência do oxigénio ou de resposta dos hidrocarbonetos não satisfizerem as especificações a seguir indicadas, o fluxo de ar será progressivamente aumentado e reduzido relativamente às especificações do fabricante e os n.os 1.9.2 e 1.9.3 devem ser repetidos para cada caudal.

1.9.2 - Factores de resposta para hidrocarbonetos. - O analisador deve ser calibrado utilizando propano em ar e ar de síntese purificado, de acordo com o n.º 1.5.

Os factores de resposta devem ser determinados ao colocar um analisador em serviço e após longos períodos de utilização. O factor de resposta (R(índice f)) para uma dada espécie de hidrocarboneto é a relação entre a leitura Cl no FID e a concentração de gás no cilindro, expressa em ppm Cl.

A concentração do gás de ensaio deve situar-se a um nível que dê uma resposta de cerca de 80% da escala completa. A concentração deve ser conhecida com uma precisão de (mais ou menos) 2% em relação a um padrão gravimétrico expresso em volume. Além disso, o cilindro de gás deve ser pré-condicionado durante vinte e quatro horas a uma temperatura de 298 K (25ºC) (mais ou menos) 5 K.

Os gases de ensaio a utilizar e as gamas dos factores de resposta recomendados são os seguintes:

Metano e ar de síntese purificado - 1,00 (igual ou menor que) Rf (igual ou menor que) 1,15;

Propileno e ar de síntese purificado - 0,90 (igual ou menor que) Rf (igual ou menor que) 1,1;

Tolueno e ar de síntese purificado - 0,90 (igual ou menor que) Rf (igual ou menor que) 1,10.

Estes valores são relativos ao factor de resposta (R(índice f)) de 1 para o propano e o ar de síntese purificado.

1.9.3 - Verificação da interferência do oxigénio. - A verificação da interferência do oxigénio deve ser determinada ao colocar o analisador em serviço e após longos períodos de utilização. Será escolhida uma gama em que os gases de verificação da interferência do oxigénio se situam nos 50% superiores. O ensaio será realizado com a temperatura do forno regulada conforme estabelecido. Os gases de interferência do oxigénio são especificados no n.º 1.2.3.

O(índice 2)I =((B-C)/B) x 100

ppmC = A/D

em que:

A = concentração de hidrocarbonetos (ppm C) do gás de calibragem utilizado na alínea b);

B = concentração de hidrocarbonetos (ppmC) dos gases de verificação da interferência do oxigénio utilizados na alínea d);

C = resposta do analisador;

D = percentagem da resposta do analisador na escala completa devido a A.

1.10 - Efeitos de interferência com os analisadores de CO, CO(índice 2), NO(índice x) e O(índice 2). - Os gases que não são o gás objecto de análise podem interferir na leitura de vários modos. Verifica-se uma interferência positiva nos instrumentos NDIR e PMD quando o gás que interfere tem o mesmo efeito que o gás que está a ser medido, mas em menor grau. Verifica-se uma interferência negativa nos instrumentos NDIR quando o gás que interfere alarga a banda de absorção do gás que está a ser medido, e nos instrumentos CLD quando o gás que interfere atenua a radiação. As verificações da interferência indicadas nos n.os 1.10.1 e 1.10.2 devem ser efectuadas antes da utilização inicial do analisador e após longos períodos de serviço, mas no mínimo uma vez por ano.

1.10.1 - Verificação da interferência no analisador de CO. - A água e o CO(índice 2) podem interferir com o comportamento do analisador de CO. Deixa-se, portanto, borbulhar na água à temperatura ambiente um gás de calibragem que contenha CO(índice 2) com uma concentração de 80% a 100% da escala completa da gama de funcionamento máxima utilizada durante o ensaio, registando-se a resposta do analisador. A resposta do analisador não deve ser superior a l% da escala completa para as gamas iguais ou superiores a 300 ppm ou superior a 3 ppm para as gamas inferiores a 300 ppm.

1.10.2 - Verificações da atenuação do analisador de NO(índice x). - Os dois gases a considerar para os analisadores CLD (e HCLD) são o CO(índice 2) e o vapor de água. Os graus de atenuação desses gases são proporcionais às suas concentrações e exigem, portanto, técnicas de ensaio para determinar o efeito de atenuação às concentrações mais elevadas esperadas durante o ensaio.

1.10.2.1 - Verificação do efeito de atenuação do CO(índice 2). - Faz-se passar um gás de calibragem contendo CO(índice 2) com uma concentração de 80% a 100% da escala completa da gama máxima de funcionamento através do analisador NDIR, registando-se o valor de CO(índice 2) como A. A seguir dilui-se cerca de 50% com um gás de calibragem do NO e passa-se através do NDIR e (H)CLD, registando-se os valores de CO(índice 2) e NO como B e C respectivamente. Fecha-se a entrada de CO(índice 2) e deixa-se passar apenas o gás de calibragem do NO através do (H)CLD, registando-se o valor de NO como D.

A atenuação, que não deve ser superior a 3% da escala completa, será calculada da seguinte forma:

% de atenuação do CO(índice 2) = {1 - [(C x A)/((D x A) - (D x B))]} x 100

em que:

A = concentração do CO(índice 2) não diluído medida com o NDIR (%);

B = concentração do CO(índice 2) diluído medida com o NDIR (%);

C = concentração do NO diluído medida com o CLD (ppm);

D = concentração do NO não diluído medida com o CLD (ppm).

Podem ser utilizados métodos alternativos de diluição e quantificação dos valores dos gases de calibragem do CO(índice 2) e NO, como a mistura/combinação dinâmicas.

1.10.2.2 - Verificação do efeito de atenuação da água. - Esta verificação aplica-se apenas às medições das concentrações de gases em base húmida. O cálculo do efeito de atenuação da água deve tomar em consideração a diluição do gás de calibragem do NO com vapor de água e o estabelecimento de uma relação entre a concentração de vapor de água da mistura e a prevista durante o ensaio.

Faz-se passar um gás de calibragem do NO com uma concentração de 80% a 100% da escala completa da gama de funcionamento normal através do (H)CLD e regista-se o valor de NO como D. Deixa-se borbulhar o gás de calibragem do NO através de água à temperatura ambiente, fazendo-se passar esse gás através do (H)CLD e regista-se o valor de NO como C. Determina-se a temperatura da água e regista-se como valor F. Determina-se a pressão do vapor de saturação da mistura que corresponde à temperatura da água (F), sendo o seu valor registado como G. A concentração do vapor de água (em percentagem) da mistura é calculada do seguinte modo:

H = 100 x (G/P(índice B))

e registada como H. A concentração prevista do gás de calibragem do NO diluído (em vapor de água) é calculada do seguinte modo:

D(índice e) = D x(1 - (H/100))

registada como D(índice e).

O efeito de atenuação da água é calculado do seguinte modo e não deve ser superior a 3%:

% atenuação H(índice 2)O = 100 x ((D(índice e) - C)/D(índice e)) x (H(índice m)/H)

em que:

D(índice e) = concentração esperada do NO diluído (ppm);

C = concentração do NO diluído (ppm);

H(índice m) = concentração máxima do vapor de água;

H = concentração real do vapor de água (%).

Nota. - É importante que o gás de calibragem do NO contenha uma concentração mínima de NO(índice 2) para esta verificação, dado que a absorção do NO(índice 2) pela água não foi tida em consideração nos cálculos do efeito de atenuação.

1.10.3 - Interferência do analisador de O(índice 2). - A resposta de um analisador PMD a gases que não sejam o oxigénio é comparativamente reduzida. Os equivalentes a oxigénio dos componentes comuns dos gases de escape são apresentados no quadro n.º l.

Quadro n.º 1 - Equivalentes a oxigénio

(ver quadro no documento original)

A concentração de oxigénio observada deve ser corrigida pela fórmula a seguir indicada a fim de se efectuarem medições de alta precisão:

Interferência = (% equivalente O(índice 2) x Conc. obs)/100

1.11 - Intervalos de calibragem. - Os analisadores devem ser calibrados de acordo com o n.º 1.5 pelo menos de três em três meses ou sempre que haja uma reparação ou mudança do sistema que possa influenciar a calibragem.

APÊNDICE N.º 3

1 - Avaliação dos dados e cálculos:

1.1 - Avaliação das emissões gasosas. - Para a avaliação das emissões gasosas, toma-se a média das leituras dos registadores de agulhas dos últimos cento e vinte segundos, no mínimo, de cada modo e determinam-se para cada modo as concentrações médias (conc) de HC, CO, NO(índice x) e CO(índice 2) durante cada modo, a partir das leituras médias e dos dados de calibragem correspondentes. Pode ser utilizado um tipo diferente de registo desde que assegure uma aquisição de dados equivalente.

As concentrações médias de fundo (conc(índice d)) podem ser determinadas a partir das leituras efectuadas nos sacos do ar de diluição ou das leituras de fundo contínuas (não nos sacos) e dos dados de calibragem correspondentes.

1.2 - Cálculo das emissões gasosas. - Os resultados finais dos ensaios a indicar devem ser calculados conforme a seguir indicado.

1.2.1 - Correcção para a passagem de base seca a base húmida. - A concentração medida, se já não medida numa base seca, deve ser convertida para uma base seca (wet = húmido, dry = seco):

(ver fórmula no documento original)

Para os gases de escape brutos:

(ver fórmula no documento original)

Calcula-se a concentração de H(índice 2) nos gases de escape:

(ver fórmula no documento original)

Calcula-se o factor K(índice w2):

(ver fórmula no documento original)

Para os gases de escape diluídos:

Para a medição de CO(índice 2) húmido:

(ver fórmula no documento original)

Ou, para a medição de CO(índice 2) seco:

(ver fórmula no documento original)

Calcula-se o factor K(índice w1) através das seguintes equações:

(ver fórmula no documento original)

Para o ar de diluição:

(ver fórmula no documento original)

Calcula-se o factor K(índice w1) através das seguintes equações:

(ver fórmulas no documento original)

Para o ar de admissão (se for diferente do ar de diluição):

(ver fórmula no documento original)

Calcula-se o factor K(índice w2) através das seguintes equações:

(ver fórmula no documento original)

1.2.2 - Correcção da humidade para o NO(índice x). - Dado que as emissões de NO(índice x) dependem das condições do ar ambiente, a concentração de NO(índice x) deve ser multiplicada pelo factor K(índice H) tomando em consideração a humidade:

(ver fórmula no documento original)

1.2.3 - Cálculo dos caudais mássicos das emissões. - Calculam-se os caudais mássicos das emissões Gas(índice mass) [g/h] para cada modo como se indica a seguir:

(ver documento original)

(ver fórmula no documento original)

O coeficiente u é apresentado no quadro n.º 2.

Quadro n.º 2 - Valores do coeficiente u

(ver quadro no documento original)

Os valores do coeficiente u baseiam-se no peso molecular dos gases de escape diluídos igual a 29 [kg/kmole]; o valor de u para HC baseia-se numa razão média de carbono/hidrogénio de 1/1,85.

1.2.4 - Cálculo das emissões específicas. - Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para todos os componentes individuais do seguinte modo:

(ver fórmula no documento original)

Quando são instalados dispositivos auxiliares para o ensaio, como ventiladores e ventoinhas de arrefecimento, a potência absorvida deve ser adicionada aos resultados, excepto no caso de motores em que esses dispositivos auxiliares fazem parte integrante do motor. A potência do ventilador ou ventoinha deve ser determinada às velocidades utilizadas nos ensaios, quer por cálculo a partir de características normalizadas, quer através de ensaios (apêndice n.º 2 do anexo VI).

Os factores de ponderação e o número de modos n utilizados no cálculo acima são os indicados no n.º 3.5.1.1 deste anexo.

2 - Exemplos:

2.1 - Dados de gases de escape brutos de um motor de ignição comandada a quatro tempos. - Com referência aos dados experimentais (quadro n.º 3), os cálculos são efectuados em primeiro lugar para o modo 1 e depois alargados a outros modos de ensaio utilizando o mesmo processo:

Quadro n.º 3 - Dados experimentais de um motor de ignição comandada a quatro tempos

(ver quadro no documento original)

2.1.1 - Factor k(índice w) de correcção para a passagem de base seca a base húmida. - Calcula-se o factor k(índice w), de correcção para a passagem de base seca a base húmida para conversão das medições de CO e CO(índice 2) secos numa base húmida:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 4 - Valores de CO e CO(índice 2) húmidos de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.1.2 - Emissões de C:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 5 - Emissões de HC [g/h] de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.1.3 - Emissões de NO(índice x). - Em primeiro lugar calcula-se o factor KH de correcção da humidade das emissões de NO(índice x):

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 6 - Factor K(índice H) de correcção da humidade das emissões de NO(índice x) de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

Calcula-se depois o NO(índice xmass) [g/h]:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 7 - Emissões de NO(índice x) [g/h] de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.1.4 - Emissões de CO:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 8 - Emissões de CO [g/h] de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.1.5 - Emissões de CO(índice 2):

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 9 - Emissões de CO(índice 2) [g/h] de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.1.6 - Emissões específicas. - Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para todos os componentes individuais do seguinte modo:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 10 - Emissões [g/h] e factores de ponderação de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

(ver fórmulas no documento original)

2.2 - Dados de gases de escape brutos de um motor de ignição comandada a dois tempos. - Com referência aos dados experimentais (quadro n.º 11), os cálculos são efectuados em primeiro lugar para o modo 1 e depois alargados a outros modos de ensaio utilizando o mesmo processo:

Quadro n.º 11 - Dados experimentais de um motor de ignição comandada a dois tempos

(ver quadro no documento original)

2.2.1 - Factor K(índice w) de correcção para a passagem de base seca a base húmida. - Calcula-se o factor K(índice w) de correcção para a passagem de base seca a base húmida para conversão das medições de CO e CO(índice 2) secos numa base húmida, em que:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 12 - Valores de CO e CO(índice 2) húmidos de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.2.2 - Emissões de HC:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 13 - Emissões de HC [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.2.3 - Emissões de NO(índice x). - O factor K(índice H) de correcção das emissões de NO(índice x) é igual a 1 no que diz respeito a motores a dois tempos:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 14 - Emissões de NO(índice x) [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.2.4 - Emissões de CO:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 15 - Emissões de CO [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.2.5 - Emissões de CO(índice 2):

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 16 - Emissões de CO(índice 2) [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.2.6 - Emissões específicas. - Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para todos os componentes individuais do seguinte modo:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 17 - Emissões [g/h] e factores de ponderação em dois modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

(ver fórmulas no documento original)

2.3 - Dados de gases de escape diluídos de um motor de ignição comandada a quatro tempos:

(ver fórmula no documento original)

Com referência aos dados experimentais (quadro n.º 18), os cálculos são efectuados em primeiro lugar para o modo 1 e depois alargados a outros modos de ensaio que utilizem o mesmo processo.

Quadro n.º 18 - Dados experimentais de um motor de ignição comandada a quatro tempos

(ver quadro no documento original)

2.3.1 - Factor k(índice w) de correcção para a passagem de base seca a base húmida. - Calcula-se o factor k(índice w) de correcção para a passagem de base seca a base húmida para conversão das medições de CO e CO(índice 2) secos numa base húmida.

Para os gases de escape diluídos:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 19 - Valores de CO e CO(índice 2) húmidos para os gases de escape diluídos de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

Para o ar de diluição:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 20 - Valores de CO e CO(índice 2) húmidos para o ar de diluição de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.3.2 - Emissões de HC:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 21 - Emissões de HC [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.3.3 - Emissões de NO(índice x). - Calcula-se o factor K(índice H) de correcção das emissões de NO(índice x) do seguinte modo:

(ver fórmulas no documento original)

Quadro n.º 22 - Factor K(índice H) de correcção de humidade das emissões de NO(índice x) de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 23 - Emissões de NO(índice x) [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.3.4 - Emissões de CO:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 24 - Emissões de CO [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.3.5 - Emissões de CO(índice 2):

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 25 - Emissões de CO(índice 2) [g/h] de acordo com os modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

2.3.6 - Emissões específicas. - Calculam-se as emissões específicas (g/kWh) para todos os componentes individuais do seguinte modo:

(ver fórmula no documento original)

Quadro n.º 26 - Emissões [g/h] e factores de ponderação de acordo com diferentes modos de ensaio

(ver quadro no documento original)

(ver fórmulas no documento original)

(nota 1) No caso de NO(índice x), a concentração deve ser multiplicada pelo factor de correcção da humidade K(índice H) (factor de correcção da humidade para NO(índice x)).

(ver nota no documento original)

(nota 3) No caso de NO(índice x), a concentração deve ser multiplicada pelo factor de correcção da humidade K(índice H) (factor de correcção da humidade para NO(índice x)).

APÊNDICE N.º 4

1 - Cumprimento das normas de emissões. - O presente apêndice é aplicável apenas a motores de ignição comandada da fase II.

1.1 - As normas de emissões de escape para os motores da fase II indicadas no n.º 4.2 do anexo I são aplicáveis às emissões dos motores durante o seu período de durabilidade das emissões (EDP) determinado em conformidade com o presente apêndice.

1.2 - Relativamente a todos os motores da fase II, se, quando adequadamente sujeitos a ensaio de acordo com os métodos estabelecidos no presente diploma, todos os motores de ensaio que representem uma família de motores apresentarem emissões, ajustadas através da multiplicação pelo factor de deterioração (DF) determinados no presente apêndice, iguais ou inferiores a cada norma de emissões da fase II (limite de emissões da família, FEL, quando aplicável) de uma determinada classe de motores, essa família será considerada como satisfazendo as normas de emissões para essa classe de motores. Se qualquer motor de ensaio que represente uma família de motores apresentar emissões, ajustadas através da multiplicação pelo factor de deterioração determinado no presente apêndice, superiores a qualquer norma de emissões (FEL, quando aplicável) de uma determinada classe de motores, essa família será considerada como não satisfazendo as normas de emissões para essa classe de motores.

1.3 - Os pequenos fabricantes de motores têm como opção escolher factores de deterioração para as emissões de HC + NO(índice x) e de CO dos quadros n.os 1 e 2 do presente número, ou podem calcular factores de deterioração para essas emissões de acordo com o processo descrito no n.º 1.3.1. Quanto às tecnologias não incluídas nos quadros n.os 1 e 2, o fabricante deve utilizar o processo descrito no n.º 1.4 a seguir.

Quadro n.º 1 - Factores de deterioração atribuídos às emissões de HC + NO(índice x) e de CO de motores de mão, aplicáveis a pequenos fabricantes

(ver quadro no documento original)

Quadro n.º 2 - Factores de deterioração atribuídos às emissões de HC + NO(índice x) e de CO de motores não de mão aplicáveis a pequenos fabricantes

(ver quadro no documento original)

1.3.1 - Fórmula para o cálculo dos factores de deterioração de motores com pós-tratamento:

DF = [(NEEDF) - (CCF)]/(NE - CC)

em que:

DF = factor de deterioração;

NE = níveis de emissões de motores novos antes do catalisador (g/kWh);

EDF = factor de deterioração de motores sem catalisador conforme indicado no quadro n.º 1;

CC = quantidade convertida a 0 horas em g/kWh;

F = 0,8 para as emissões de HC e 0,0 para as emissões de NO(índice x) para todas as classes de motores;

F = 0,8 para as emissões de CO relativamente aos motores de todas as classes.

1.4 - Os fabricantes devem obter um DF atribuído ou calcular um DF, conforme adequado, para cada poluente regulamentado relativamente a todas as famílias de motores da fase II. Esses DF serão utilizados na homologação e nos ensaios com motores retirados da linha de produção.

1.4.1 - Relativamente aos motores que não utilizem os DF atribuídos constantes dos quadros n.os 1 e 2, os DF serão determinados do seguinte modo:

1.4.1.1 - Em pelo menos um motor de ensaio que represente a configuração escolhida como a que tem mais probabilidades de exceder as normas de emissões dos HC + NO(índice x) (FEL, quando aplicável) e fabricado de modo a ser representativo dos motores de produção, efectuar o ensaio (completo) de emissões descrito no presente diploma após o número de horas que representa as emissões estabilizadas;

1.4.1.2 - Caso sejam sujeitos a ensaios vários motores, calcular a média dos resultados e arredondar ao mesmo número de casas decimais constante da norma aplicável, expressa com um algarismo significativo adicional;

1.4.1.3 - Efectuar novamente esse ensaio de emissões após envelhecimento do motor. O processo de envelhecimento deve destinar-se a permitir ao fabricante predizer adequadamente a deterioração das emissões em utilização esperada ao longo do período de durabilidade do motor, tomando em conta o tipo de desgaste e outros mecanismos de deterioração esperados em condições normais de utilização pelo consumidor que possam afectar o comportamento funcional em termos de emissões. Caso sejam sujeitos a ensaios vários motores, calcular a média dos resultados e arredondar ao mesmo número de casas decimais constante da norma aplicável, expressa com um algarismo significativo adicional;

1.4.1.4 - Para cada poluente regulamentado, dividir as emissões no fim do período de durabilidade (emissões médias, se aplicável) pelas emissões estabilizadas (emissões médias, se aplicável) e arredondar para dois algarismos significativos. O número resultante constituirá o DF, a menos que seja inferior a 1,00, sendo nesse caso o DF de 1,0;

1.4.1.5 - Fica ao critério do fabricante a determinação de pontos adicionais de ensaio de emissões entre o ponto de ensaio de emissões estabilizadas e o período de durabilidade das emissões. Caso sejam programados ensaios intermédios, os pontos de ensaio devem ter intervalos regulares ao longo do EDP (mais ou menos duas horas) e um desses pontos de ensaio deve situar-se a metade do EDP completo (mais ou menos duas horas).

Para cada um dos poluentes HC + NO(índice x) e CO, traça-se a linha recta de correlação dos pontos referentes a dados respeitantes ao ensaio inicial como ocorrendo na hora zero, utilizando o método dos quadrados mínimos. O factor de deterioração é o quociente entre as emissões calculadas no fim do período de durabilidade e as emissões calculadas na hora zero;

1.4.1.6 - Os factores de deterioração calculados podem abranger famílias, para além daquela em que foram gerados, caso o fabricante apresente, antes da homologação, uma justificação aceitável à Direcção-Geral da Empresa de que é razoável esperar que as famílias de motores em causa apresentem características de deterioração de emissões semelhantes, com base na concepção e tecnologia utilizadas.

Apresenta-se a seguir uma lista não exaustiva de grupos de concepções e tecnologias:

Motores a dois tempos convencionais sem sistema de pós-tratamento;

Motores a dois tempos convencionais com catalisador cerâmico do mesmo material activo e carga e com o mesmo número de células por centímetro quadrado;

Motores a dois tempos convencionais com catalisador metálico do mesmo material activo e carga, com o mesmo substrato e número de células por centímetro quadrado;

Motores a dois tempos equipados com um sistema de eliminação dos gases de escape estratificados;

Motores a quatro tempos com catalisador (conforme definido acima) com a mesma tecnologia de válvulas e um sistema de lubrificação idêntico;

Motores a quatro tempos sem catalisador com a mesma tecnologia de válvulas e um sistema de lubrificação idêntico.

2 - Períodos de durabilidade das emissões para motores da fase I:

2.1 - Os fabricantes devem declarar a categoria de EDP aplicável a cada família de motores no momento da homologação. A categoria será aquela que mais se aproxima do tempo de vida útil esperado do equipamento no qual se prevê que os motores sejam instalados, conforme determinado pelo fabricante do motor. Os fabricantes devem conservar dados adequados que justifiquem a sua escolha de categoria de EDP para cada família de motores. Esses dados serão apresentados à autoridade de homologação mediante pedido.

2.1.1 - Para motores de mão, os fabricantes devem seleccionar uma categoria de EDP constante do quadro n.º 1:

Quadro n.º 1 - Categorias de EDP para motores de mão (horas)

(ver quadro no documento original)

2.1.2 - Para motores não de mão, os fabricantes devem seleccionar uma categoria de EDP constante do quadro n.º 2:

Quadro n.º 2 - Categorias de EDP para motores não de mão (horas)

(ver quadro no documento original)

2.1.3 - Os fabricantes devem satisfazer a Direcção-Geral da Empresa quanto à adequação da vida útil declarada. Os dados de justificação da escolha do fabricante relativamente à categoria de EDP, para uma determinada família de motores, pode incluir, nomeadamente:

Levantamentos dos períodos de vida do equipamento no qual os motores em causa são instalados;

Avaliações técnicas de motores envelhecidos no terreno, a fim de determinar o momento de deterioração do comportamento funcional do motor a ponto de condicionar a sua utilidade e ou fiabilidade a um nível tal que implique uma reparação ou substituição;

Certificados de garantia e períodos de garantia;

Materiais de marketing relativos à vida do motor;

Relatórios de avarias de clientes dos motores; e

Avaliações técnicas da durabilidade, em horas, de tecnologias, materiais ou concepções de motores específicos.

Anexo IV

Características técnicas do combustível de referência prescrito para os ensaios de homologação e para verificar a conformidade da produção

Combustível de referência para as máquinas móveis não rodoviárias, com motores de ignição comandada

Nota. - O combustível para os motores a dois tempos é uma mistura de óleo com gasolina, especificada a seguir. A razão da mistura combustível/óleo deve ser a recomendada pelo fabricante, conforme indicado no n.º 2.7 do anexo III.

(ver quadro no documento original)

Anexo V — Sistema de análise e de recolha de amostras e sistemas de recolha de amostras de gás e de partículas

(ver quadro no documento original)

1.1 - Determinação das emissões gasosas. - O n.º 1.1.1 e as figuras n.os 2 e 3 contêm descrições pormenorizadas dos sistemas recomendados de recolha de amostras e de análise. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente estas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Outros componentes que não sejam necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.

1.1.1 - Componentes CO, CO(índice 2), HC, NO(índice x) dos gases de escape. - O sistema de análise para a determinação das emissões gasosas nos gases de escape brutos ou diluídos compreende os seguintes elementos:

Um analisador HFID para a medição dos hidrocarbonetos;

Analisadores NDIR para a medição do monóxido de carbono e do dióxido de carbono;

Um detector HCLD ou equivalente para a medição dos óxidos de azoto.

Para os gases de escape brutos (v. figura n.º 2), a amostra de todos os componentes pode ser retirada por meio de uma sonda ou de duas sondas de recolha próximas uma da outra e dividida(s) internamente para diferentes analisadores. Deve-se velar por que nenhum componente dos gases de escape (incluindo a água e o ácido sulfúrico) se condense num ponto qualquer do sistema de análise.

Para os gases de escape diluídos (v. figura n.º 3), a amostra dos hidrocarbonetos deve ser retirada com uma sonda de recolha diferente da utilizada para os outros componentes. Deve-se velar por que nenhum componente dos gases de escape (incluindo a água e o ácido sulfúrico) se condense num ponto qualquer do sistema de análise.

FIGURA N.º 2

Diagrama do sistema de análise dos gases de escape para o CO, NO(índice x) e HC

(ver figura no documento original)

FIGURA N.º 3

Diagrama do sistema de análise dos gases de escape diluídos para o CO, CO(índice 2), NO(índice x) e HC

(ver figura no documento original)

Descrições - Figuras n.os 2 e 3

Nota geral. - Todos os componentes no percurso do gás a ser recolhido devem ser mantidos à temperatura especificada para os sistemas respectivos.

Sonda SP1 de recolha de gases de escape brutos (figura n.º 2 apenas). - Recomenda-se uma sonda de aço inoxidável rectilínea, fechada na extremidade e contendo vários orifícios. O diâmetro interior não deve ser maior do que o diâmetro interior da conduta de recolha. A espessura da parede da sonda não deve ser superior a 1 mm. Deve haver um mínimo de três orifícios em três planos radiais diferentes, dimensionados para recolher aproximadamente o mesmo caudal. A sonda deve abarcar pelo menos 80% do diâmetro do tubo de escape.

Sonda SP2 de recolha dos HC nos gases de escape diluídos (figura n.º 3 apenas). - A sonda deve:

Ser, por definição, constituída pela primeira secção de 254 mm a 762 mm da conduta de recolha de hidrocarbonetos (HSL3);

Ter um diâmetro interior mínimo de 5 mm;

Ser instalada no túnel de diluição DT (n.º 1.2.1.2) num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados (isto é, aproximadamente a uma distância de 10 vezes o diâmetro do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição);

Estar suficientemente afastada (radialmente) de outras sondas e da parede do túnel de modo a não sofrer a influência de quaisquer ondas ou turbilhões;

Ser aquecida de modo a aumentar a temperatura da corrente de gás até 463 K (190ºC) (mais ou menos) 10 K à saída da sonda.

Sonda SP3 de recolha de CO, CO(índice 2) e NO(índice x) nos gases de escape diluídos (figura n.º 3 apenas). - A sonda deve:

Estar no mesmo plano que a sonda SP2;

Estar suficientemente afastada (radialmente) de outras sondas e da parede do túnel de modo a não sofrer a influência de quaisquer ondas ou turbilhões;

Ser aquecida e isolada ao longo de todo o seu comprimento até uma temperatura mínima de 328 K (55ºC) para evitar a condensação da água.

Conduta de recolha de amostras aquecida HSL1. - A conduta de recolha serve de passagem aos gases recolhidos desde a sonda única até ao(s) de amostras ponto(s) de separação e ao analisador de HC.

A conduta deve:

Ter um diâmetro interno mínimo de 5 mm e máximo de 13,5 mm;

Ser de aço inoxidável ou de PTFE;

Manter uma temperatura de paredes de 463 K (190ºC) (mais ou menos) 10 K, medida em cada uma das secções aquecidas controladas separadamente, se a temperatura dos gases de escape na sonda de recolha for igual ou inferior a 463 K (190ºC);

Manter uma temperatura de paredes superior a 453 K (180ºC) se a temperatura dos gases de escape na sonda de recolha for superior a 463 K (190ºC);

Manter a temperatura dos gases a 463 K (190ºC) (mais ou menos) 10 K imediatamente antes do filtro aquecido (F2) e do HFID.

Conduta de recolha de NO(índice x) aquecida HSL2. - A conduta deve:

Manter uma temperatura de paredes compreendida entre 328 K e 473 K (55ºC e 200ºC) até ao conversor se se utilizar um banho de arrefecimento e até ao analisador no caso contrário;

Ser de aço inoxidável ou PTFE.

Dado que a conduta de recolha apenas precisa de ser aquecida para impedir a condensação da água e do ácido sulfúrico, a sua temperatura dependerá do teor de enxofre do combustível.

Conduta de recolha SL para o CO (CO(índice 2)). - A conduta pode ser de aço inoxidável ou PTFE. Pode ser aquecida ou não.

Saco dos elementos de fundo BK (facultativo; figura n.º 3 apenas). - Este saco serve para a medição das concentrações de fundo.

Saco de recolha BG (facultativo; figura n.º 3, CO e CO(índice 2) apenas). - Este saco serve para a medição das concentrações das amostras.

Pré-filtro aquecido F1 (facultativo). - A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1

Filtro aquecido F2. - O filtro deve extrair quaisquer partículas sólidas da amostra de gases antes do analisador. A temperatura deve ser a mesma que a da conduta HSL1. O filtro deve ser mudado quando necessário.

Bomba de recolha de amostras aquecida P. - A bomba deve ser aquecida até à temperatura da conduta HSL1.

HC. - Detector aquecido de ionização por chama (HFID) para a determinação dos hidrocarbonetos. A temperatura deve ser mantida entre 453 K e 473 K (180ºC e 200ºC).

CO, CO(índice 2). - Analisadores NDIR para a determinação do monóxido de carbono e do dióxido de carbono.

NO(índice 2). - Analisador (H)CLD para a determinação dos óxidos de azoto. Se for utilizado um HCLD este deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 328 K e 473 K (55ºC e 200ºC).

Conversor C. - Utiliza-se um conversor para a redução catalítica de NO(índice 2) em NO antes da análise no CLD ou HCLD.

Banho de arrefecimento B. - Para arrefecer e condensar a água contida na amostra de gases de escape. O banho deve ser mantido a uma temperatura compreendida entre 273 K e 277 K (0ºC e 4ºC) utilizando gelo ou refrigeração. O banho é facultativo se o analisador não sofrer interferências do vapor de água de acordo com os n.os 1.9.1 e 1.9.2 do apêndice n.º 2 do anexo III do Decreto-Lei n.º 432/99, de 25 de Outubro.

Não são admitidos exsicantes químicos para a remoção da água da amostra.

Sensores de temperatura T1, T2, T3. - Para monitorizar a temperatura da corrente de gás.

Sensor de temperatura T4. - Temperatura do conversor NO(índice 2) - NO.

Sensor de temperatura T5. - Para monitorizar a temperatura do banho de arrefecimento.

Manómetros G1, G2, G3. - Para medir a pressão nas condutas de recolha de amostras.

Reguladores de pressão R1, R2. - Para regular a pressão do ar e do combustível, respectivamente, que chegam ao HFID.

Reguladores de pressão R3, R4, R5. - Para regular a pressão nas condutas de recolha de amostras e o fluxo para os analisadores.

Debitómetros FL1, FL2, FL3. - Para monitorizar o caudal de derivação das amostras.

Debitómetros FL4 a FL7 (facultativos). - Para monitorizar o caudal através dos analisadores.

Válvulas selectoras V1 a V6. - Para seleccionar o gás a enviar para o analisador (amostra, gás de calibração ou gás de colocação no zero).

Válvulas solenóides V7, V8. - Para contornar o conversor NO(índice 2) - NO.

Válvula de agulha V9. - Para equilibrar o escoamento através do conversor NO(índice 2) - NO e da derivação.

Válvulas de agulha V10, V11. - Para regular o fluxo para os analisadores.

Válvulas de purga V12, V13. - Para drenar o condensado do banho B.

Válvula selectora V14. - Para seleccionar o saco de amostras ou o saco dos elementos de fundo.

1.2 - Determinação das partículas. - Os n.os 1.2.1 e 1.2.2 e as figuras n.os 4 a 15 contêm descrições pormenorizadas dos sistemas recomendados de diluição e de recolha de amostras. Dado que várias configurações podem produzir resultados equivalentes, não é necessário respeitar rigorosamente estas figuras. Podem ser utilizados componentes adicionais tais como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas e comutadores para obter outras informações e coordenar as funções dos sistemas. Outros componentes que não sejam necessários para manter a precisão em alguns sistemas podem ser excluídos se a sua exclusão se basear no bom senso técnico.

1.2.1 - Sistema de diluição:

1.2.1.1 - Sistema de diluição parcial do fluxo (figuras n.os 4 a 12). - O sistema de diluição apresentado baseia-se na diluição de uma parte da corrente de gases de escape. A separação dessa corrente e o processo de diluição que se lhe segue podem ser efectuados de diferentes tipos de sistemas de diluição. Para a subsequente recolha das partículas, pode-se passar para os sistemas de recolha de amostras de partículas a totalidade dos gases de escape diluídos ou apenas uma porção destes (n.º 1.2.2, figura n.º 14). O primeiro método é referido como sendo do tipo de recolha de amostras total, e o segundo, como sendo do tipo de recolha de amostras fraccionado.

O cálculo da razão de diluição depende do tipo de sistema utilizado.

Recomendam-se os seguintes tipos:

Sistemas isocinéticos (figuras n.os 4 e 5). - Nestes sistemas, o fluxo para o tubo de transferência deve ter as mesmas características que o fluxo total dos gases de escape em termos de velocidade e ou pressão dos gases, exigindo assim um fluxo regular e uniforme dos gases de escape ao nível da sonda de recolha. Consegue-se este resultado utilizando um ressonador e um tubo de chegada rectilíneo a montante do ponto de recolha. A razão de separação é então calculada a partir de valores facilmente mensuráveis, como os diâmetros de tubos. É de notar que o método isocinético é apenas utilizado para igualizar as condições de escoamento e não para efeitos de igualização da distribuição da granulometria. Em geral esta última não é necessária dado que as partículas são suficientemente pequenas para seguir as linhas de corrente do fluido;

Sistemas com regulação dos caudais e medição das concentrações (figuras n.os 6 a 10). - Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de escape ajustando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases diluídos. A razão de diluição é determinada a partir das concentrações dos gases marcadores, tais como CO(índice 2) ou o NO(índice x), que estão naturalmente presentes nos gases de escape dos motores. Medem-se as concentrações nos gases de escape diluídos e no ar de diluição, podendo a concentração nos gases de escape brutos ser medida directamente ou ser determinada a partir do caudal do combustível e da equação do balanço do carbono, se a composição do combustível for conhecida. Os sistemas podem ser regulados com base na razão de diluição calculada (figuras n.os 6 e 7) ou com base no caudal que entra no tubo de transferência (figuras n.os 8, 9 e 10);

Sistemas com regulação dos caudais e medição do caudal (figuras n.os 11 e 12). - Com estes sistemas, retira-se uma amostra da corrente total dos gases de escape ajustando o caudal do ar de diluição e o caudal total dos gases de escape diluídos. A razão de diluição é determinada pela diferença entre os dois caudais. Este método exige uma calibração precisa dos debitómetros entre si, dado que a grandeza relativa dos dois caudais pode levar a erros significativos com razões de diluição mais elevadas (figuras n.º 9 e seguintes). A regulação dos caudais efectua-se muito facilmente mantendo o caudal de gases de escape diluídos constante e variando o caudal do ar de diluição, se necessário.

Para poder tirar partido das vantagens dos sistemas de diluição parcial do fluxo, é necessário evitar os problemas potenciais de perdas de partículas no tubo de transferência, assegurar a recolha de uma amostra representativa dos gases de escape do motor e determinar a razão de separação.

Os sistemas descritos têm em conta esses factores essenciais.

FIGURA N.º 4

Sistema de diluição parcial do fluxo com sonda isocinética e recolha de amostras fraccionada (regulação pela SB)

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda de recolha de amostras isocinética ISP. Mede-se a diferença de pressão dos gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador de caudal FC1, que comanda a ventoinha de aspiração SB para manter uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas e o fluxo através de ISP e TT é uma fracção constante do fluxo de gases de escape. A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP. O caudal do ar de diluição é medido com o dispositivo FM1. A razão de diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de separação.

FIGURA N.º 5

Sistema de diluição parcial do fluxo com sonda isocinética e recolha de amostras fraccionada (regulação pela PB)

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pela sonda de recolha de amostras isocinética ISP. Mede-se a diferença de pressão dos gases de escape entre o tubo de escape e a entrada da sonda, utilizando o transdutor de pressão DPT. O sinal resultante é transmitido ao regulador de caudal FC1, que comanda a ventoinha de pressão PB para manter uma diferença de pressão nula na ponta da sonda. Isto consegue-se retirando uma pequena fracção do ar de diluição cujo caudal já foi medido com o debitómetro FM1 e fazendo-o chegar a TT através de um orifício pneumático. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas e o fluxo através de ISP e TT é uma fracção constante do fluxo de gases de escape. A razão de separação é determinada pelas áreas das secções de EP e ISP. O ar de diluição é aspirado através de DT pela ventoinha de aspiração SB e o seu caudal é medido com FM1 à entrada em DT. A razão de diluição é calculada a partir do caudal do ar de diluição e da razão de separação.

FIGURA N.º 6

Sistema de diluição parcial do fluxo com medição das concentrações de CO(índice 2) ou NO(índice x) e recolha de amostras fraccionada.

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de um gás marcador (CO(índice 2) ou NO(índice x)) nos gases de escape brutos e bem como no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Estes sinais são transmitidos ao regulador de caudal FC2 que regula quer a ventoinha de pressão PB quer a ventoinha de aspiração SB, para manter a separação e a razão de diluição dos gases de escape desejadas em DT. A razão de diluição calcula-se a partir das concentrações dos gases marcadores nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição.

FIGURA N.º 7

Sistema de diluição parcial do fluxo com medição das concentrações do CO(índice 2), balanço do carbono e recolha de amostras total.

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. Medem-se as concentrações de CO(índice 2) nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Os sinais referentes à concentração de CO(índice 2) do caudal de combustível G(índice FUEL) são transmitidos quer ao regulador de caudal FC2 quer ao regulador de caudal FC3 do sistema de recolha de amostras de partículas (v. figura n.º 14). FC2 comanda a ventoinha de pressão PB, enquanto FC3 comanda o sistema de recolha de amostras de partículas (v. figura n.º 14), ajustando assim os fluxos que entram e saem do sistema de modo a manter a razão de separação e a razão de diluição dos gases de escape desejadas em DT. A razão de diluição calcula-se a partir das concentrações do CO(índice 2) e de G(índice FUEL) utilizando a hipótese do balanço do carbono.

FIGURA N.º 8

Sistema de diluição parcial do fluxo com Venturi simples, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT devido à pressão negativa criada pelo Venturi VN em DT. O caudal dos gases através de TT depende da troca de quantidades de movimento na zona do Venturi, sendo portanto afectada pela temperatura absoluta dos gases à saída de TT. Consequentemente, a separação dos gases de escape para um dado caudal no túnel não é constante e a razão de diluição a pequena carga é ligeiramente mais baixa que a carga elevada. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO(índice 2) ou NO(índice x)) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA, sendo a razão de diluição calculada a partir dos valores assim obtidos.

FIGURA N.º 9

Sistema de diluição parcial do fluxo com Venturi duplo ou orifício duplo, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada.

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT por um separador de fluxos com um conjunto de orifícios ou Venturis. O primeiro (FD1) está localizado em EP, o segundo (FD2) em TT. Além disso, são necessárias duas válvulas da regulação da pressão (PCV1 e PCV2) para manter uma separação constante dos gases de escape através da regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. PCV1 está localizado a jusante de SP em EP e PCV2 entre a ventoinha de pressão PB e DT. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO(índice 2) ou NO(índice x)) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador (es) de gases de escape EGA, sendo a razão de diluição calculada a partir das concentrações dos gases marcadores.

FIGURA N.º 10

Sistema de diluição parcial do fluxo com separação por tubos múltiplos, medição das concentrações e recolha de amostras fraccionada.

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através do tubo de transferência TT pelo separador de fluxos FD3, que é constituído por uma série de tubos com as mesmas dimensões (diâmetros, comprimentos e raios de curvatura idênticos) instalados em EP. Os gases de escape através de um destes tubos são levados para DT e os gases de escape através do resto dos tubos são conduzidos através da câmara de amortecimento DC. A separação dos gases de escape é assim determinada pelo número total de tubos. Uma regulação constante da separação exige uma diferença de pressão nula entre DC e a saída de TT, que é medida com o transdutor de pressão diferencial DPT. Obtém-se uma diferença de pressão nula injectando ar fresco em DT à saída de TT. Medem-se as concentrações do gás marcador (CO(índice 2) ou NO(índice x)) nos gases de escape brutos, nos gases de escape diluídos e no ar de diluição com o(s) analisador(es) de gases de escape EGA. Estas concentrações são necessárias para verificar a separação dos gases de escape e podem ser utilizadas para regular o caudal de ar de injecção para se obter uma regulação precisa da separação. A razão de diluição é calculada a partir das concentrações dos gases marcadores.

FIGURA N.º 11

Sistema de diluição parcial do fluxo com regulação do escoamento e recolha de amostras total

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. O caudal total através do túnel é ajustado com o regulador de caudais FC3 e a bomba de recolha de amostras P do sistema de recolha de amostras de partículas (v. figura n.º 16). O caudal de ar de diluição é regulado pelo regulador de caudal FC2, que pode utilizar G(índice EXH), G(índice AIR), ou G(índice FUEL) como sinais de comando, para se obter a separação dos gases de escape desejada. O caudal da amostra que chega a DT é a diferença entre o caudal total e o caudal do ar de diluição. O caudal do ar de diluição é medido com o debitómetro FM1 e o caudal total com o debitómetro FM3 do sistema de recolha de amostras de partículas (v. figura n.º 14). A razão de diluição é calculada a partir desses dois caudais.

FIGURA N.º 12

Sistema de diluição parcial do fluxo com regulação do escoamento e recolha de amostras fraccionada

(ver figura no documento original)

Os gases de escape brutos são transferidos do tubo de escape EP para o túnel de diluição DT através da sonda de recolha de amostras SP e do tubo de transferência TT. A separação dos gases de escape e o caudal que chega a DT é regulado pelo regulador de caudal FC2 que ajusta os caudais (ou velocidades), da ventoinha de pressão PB e da ventoinha de aspiração SB, operação possível dado que a amostra retirada com o sistema de recolha de partículas é reenviada para DT. G(índice EXH), G(índice AIR), ou G(índice FUEL) podem ser utilizados como sinais de comando para FC2. O caudal do ar de diluição é medido com o debitómetro FM1 e o caudal total com o debitómetro FM2. A razão de diluição é calculada a partir desses dois caudais.

Descrição - Figuras n.os 4 a 12

Tubo de escape EP. - O tubo de escape pode ser isolado. Para reduzir a inércia térmica do tubo do escape, recomenda-se uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma relação comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12. As curvas devem ser reduzidas ao mínimo para limitar a deposição por inércia. Se o sistema incluir um silencioso de ensaio, este deve também ser isolado.

No caso dos sistemas isocinéticos, o tubo de escape não deve ter cotovelos, curvas nem variações súbitas de diâmetro ao longo de pelo menos seis diâmetros do tubo a montante e três a jusante da ponta da sonda. A velocidade do gás na zona de recolha de amostras deve ser superior a 10 m/s, excepto no modo de marcha lenta sem carga. As variações de pressão dos gases de escape não devem exceder em média (mais ou menos)500 Pa. Quaisquer medidas no sentido de reduzir as variações de pressão que vão além da utilização de um sistema de escape do tipo quadro (incluindo o silencioso e dispositivo de pós-tratamento) não devem alterar o comportamento funcional do motor nem provocar a deposição de partículas.

No caso dos sistemas sem sondas isocinéticas, recomenda-se a utilização de um tubo rectilíneo com um comprimento igual a seis diâmetros do tubo a montante e a três a jusante da ponta da sonda.

Sonda de recolha de amostras SP (figuras n.os 6 a 12). - O diâmetro interior mínimo deve ser de 4 mm. A relação de diâmetros mínima entre o tubo de escape e a sonda deve ser de quatro. A sonda deve ser um tubo aberto virado para montante e situado na linha de eixo do tubo de escape, ou uma sonda com orifícios múltiplos descrita em SP1 no n.º 1.1.1.

Sonda isocinética de recolha de amostras ISP (figuras n.os 4 e 5). - A sonda isocinética de recolha de amostras deve ser instalada virada para montante na linha de eixo do tubo de escape, na zona onde são satisfeitas as condições de escoamento na secção EP, e deve ser concebida para fornecer uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. O diâmetro interior mínimo deve ser de 12 mm.

É necessário prever um sistema de regulação para a separação isocinética dos gases de escape através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre EP e ISP. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e ISP são idênticas e o caudal mássico através de ISP é uma fracção constante do caudal total dos gases de escape. A ISP tem de ser ligada a um transdutor de pressão diferencial. Para obter uma diferença de pressão nula entre EP e ISP utiliza-se um regulador de velocidade da ventoinha ou um regulador de caudal.

Separadores de fluxo FD1, FD2 (figura n.º 9). - Coloca-se um conjunto de Venturis ou de orifícios no tubo de escape EP e no tubo de transferência TT, respectivamente, para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. Utiliza-se um sistema de regulação da pressão com duas válvulas de regulação PCV1 e PCV2 para obter uma separação proporcional, através da regulação das pressões em EP e DT.

Separador de fluxo FD3 (figura n.º 10). - Instala-se um conjunto de tubos (unidade de tubos múltiplos) no tubo de escape EP para se obter uma amostra proporcional dos gases de escape brutos. Um dos tubos leva os gases de escape ao túnel de diluição DT, enquanto que os outros tubos levam os gases de escape para uma câmara de amortecimento DC. Os tubos devem ter as mesmas dimensões (mesmos diâmetros, comprimentos e raios de curvatura), pelo que a separação dos gases de escape dependerá do número total de tubos. É necessário um sistema de regulação para se obter uma separação proporcional através da manutenção de uma diferença de pressão nula entre a saída da unidade de tubos múltiplos para DC e a saída de TT. Nestas condições, as velocidades dos gases de escape em EP e FD3 são proporcionais e o caudal em TT é uma fracção constante do caudal dos gases de escape. Os dois pontos têm de ser ligados a um transdutor de pressão diferencial DPT. A diferença de pressão nula obtém-se por meio do regulador de caudal FC1.

Analisador de gases de escape EGA (figuras n.os 6 a 10). - Podem-se utilizar analisadores de CO(índice 2) ou NO(índice x) (unicamente com o método do balanço do carbono para o analisador de CO(índice 2)). Os analisadores devem ser calibrados como os utilizados para a medição das emissões gasosas. Podem-se utilizar um ou vários analisadores para determinar as diferenças de concentração.

A precisão dos sistemas de medida deve ser tal que a precisão de G(índice EDFW,i) ou V(índice EDFW,i) esteja dentro de uma margem de (mais ou menos)4%.

Tubo de transferência TT (figuras n.os 4 a 12). - O tubo de transferência das amostras de partículas deve:

Ser tão curto quanto possível, mas o seu comprimento não deve exceder 5 m;

Ter um diâmetro igual ou superior ao da sonda, mas não superior a 25 mm;

Ter um ponto de saída na linha de eixo do túnel de diluição e virado para jusante.

Se o tubo tiver um comprimento igual ou inferior a 1 m, deve ser isolado com material de condutividade térmica máxima de 0,05 W/(m.K), devendo a espessura radial do isolamento corresponder ao diâmetro da sonda. Se o tubo tiver um comprimento superior a 1 m, deve ser isolado e aquecido de modo a obter-se uma temperatura mínima da parede de 523 K (250ºC).

Em alternativa, as temperaturas exigidas para a parede do tubo de transferência podem ser determinadas através de cálculos clássicos de transferência de calor.

Transdutor de pressão diferencial DPT (figuras n.os 4, 5 e 10). - O transdutor de pressão diferencial deve ter uma gama de funcionamento máxima de (mais ou menos)500 Pa.

Regulador de caudal FC1 (figuras n.os 4, 5 e 10). - No caso dos sistemas isocinéticos (figuras n.os 4 e 5), é necessário um regulador de caudal para manter uma diferença de pressão nula entre EP e ISP. O ajustamento pode ser feito:

No caso de um sistema com regulação da pressão, o erro remanescente no circuito de regulação não deve exceder (mais ou menos)3 Pa. As variações de pressão no túnel de diluição não devem exceder (mais ou menos)250 Pa em média.

No caso dos sistemas de tubos múltiplos (figura n.º 10) é necessário um regulador de caudal para obter uma separação proporcional dos gases de escape e manter uma diferença de pressão nula entre a saída da unidade de tubos múltiplos e a saída de TT. O ajustamento pode ser efectuado regulando o caudal do ar de injecção à entrada de DT e à saída de TT.

Válvulas de regulação de pressão PCV1 e PCV2 (figura n.º 9). - São necessárias duas válvulas de regulação da pressão para o sistema de Venturi duplo/orifício duplo para se obter uma separação proporcional do fluxo por regulação da contrapressão em EP e da pressão em DT. As válvulas devem estar localizadas a jusante de SP em EP e entre PB e DT.

Câmara de amortecimento DC (figura n.º 10). - Deve-se instalar uma câmara de amortecimento à saída da unidade de tubos múltiplos para minimizar as variações de pressão no tubo de escape EP.

Venturi VN (figura n.º 8). - Instala-se um Venturi no túnel de diluição DT para criar uma pressão negativa na zona da saída do tubo de transferência TT. O caudal dos gases através de TT é determinado pela troca de quantidades de movimento na zona do Venturi, e é basicamente proporcional ao caudal da ventoinha de pressão PB, dando assim uma razão de diluição constante. Dado que a troca de quantidades de movimento é afectada pela temperatura à saída de TT e pela diferença de pressão entre EP e DT, a razão de diluição real é ligeiramente mais baixa a carga reduzida que a carga elevada.

Regulador de caudal FC2 (figuras n.os 6, 7, 11 e 12; facultativo). - Pode ser utilizado um regulador de caudal para regular o caudal da ventoinha de pressão PB e ou da ventoinha de aspiração SB. Pode ser ligado ao sinal do caudal de gases de escape ou do caudal de combustível e ou ao sinal diferencial do CO(índice 2) ou NO(índice x).

Quando se utiliza um sistema de ar comprimido (figura n.º 11), o FC2 regula directamente o caudal de ar.

Debitómetro FM1 (figuras n.os 6, 7, 11 e 12). - Contador de gás ou outro aparelho adequado para medir o caudal do ar de diluição. FM1 é facultativo se PB for calibrada para medir o caudal.

Debitómetro FM2 (figura n.º 12). - Contador de gás ou outro aparelho adequado para medir o caudal dos gases de escape diluídos.

FM2 é facultativo se a ventoinha de aspiração SB for calibrada para medir o caudal.

Ventoinha de pressão PB (figuras n.os 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 12). - Para regular o caudal de ar de diluição, PB pode ser ligada aos reguladores de caudal FC1 ou FC2. PB não é necessária quando se utilizar uma válvula de borboleta. PB pode ser utilizada para medir o caudal de ar de diluição, se calibrada.

Ventoinha de aspiração SB (figuras n.os 4, 5, 6, 9, 10 e 12). - Utiliza-se apenas com sistemas de recolha de amostras fraccionada. SB pode ser utilizada para medir o caudal dos gases de escape diluídos, se calibrada.

Filtro do ar de diluição DAF (figuras n.os 4 a 12). - Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depuração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. O ar de diluição deve ter uma temperatura de 298 K (25ºC) (mais ou menos) 5 K.

A pedido dos fabricantes, devem ser escolhidas amostras do ar de diluição de acordo com as boas práticas de engenharia, para determinar os níveis das partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos gases de escape diluídos.

Sonda de recolha de amostras de partículas PSP (figuras n.os 4, 5, 6, 8, 9, 10 e 12). - A sonda é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT e:

Deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, na linha de eixo do túnel de diluição DT dos sistemas de diluição, a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição;

Deve ter um diâmetro interno mínimo de 12 mm;

Pode ser aquecida até se obter uma temperatura de paredes não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição;

Pode ser isolada.

Túnel de diluição DT (figuras n.os 4 a 12). - O túnel de diluição deve:

Ter um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos gases de escape e do ar de diluição em condições de escoamento turbulento;

Ser fabricado de aço inoxidável com:

Uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,025 para os túneis de diluição de diâmetro interno superior a 75 mm;

Uma espessura nominal da parede não inferior a 1,5 mm para os túneis de diluição de diâmetro interno igual ou inferior a 75 mm;

Ter pelo menos 75 mm de diâmetro se for do tipo adequado para recolha fraccionada;

Ter como diâmetro mínimo recomendado 25 mm se for do tipo adequado para recolha total.

O túnel de diluição pode ser aquecido até se obter uma temperatura da parede não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição.

O tubo de diluição pode ser isolado.

Os gases de escape do motor devem ser completamente misturados com o ar de diluição. Para os sistemas de recolha fraccionada, a qualidade da mistura deve ser verificada após a entrada em serviço por meio de uma curva da concentração de CO(índice 2) no túnel com o motor em marcha (pelo menos em quatro pontos de medida igualmente espaçados). Se necessário, pode-se utilizar um orifício de mistura.

Nota. - Se a temperatura ambiente na vizinhança do túnel de diluição (DT) for inferior a 293 K (20ºC), devem-se tomar precauções para evitar perdas de partículas nas paredes frias do túnel de diluição. Assim sendo, recomenda-se aquecer e ou isolar o túnel dentro dos limites indicados acima.

A cargas elevadas do motor, o túnel pode ser arrefecido por meios não agressivos tais como um ventilador de circulação, desde que a temperatura do fluido de arrefecimento não seja inferior a 293 K (20ºC).

Permutador de calor HE (figuras n.os 9 e 10). - O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a temperatura à entrada da ventoinha de aspiração SB a (mais ou menos)11 K da temperatura média observada durante o ensaio.

1.2.1.2 - Sistema de diluição total do fluxo (figura n.º 13). - O sistema de diluição descrito baseia-se na diluição da totalidade do fluxo de gases de escape, utilizando o conceito da recolha de amostras a volume constante (CVS). Há que medir o volume total da mistura dos gases de escape e do ar de diluição. Pode ser utilizado um sistema PDP ou CFV.

Para a recolha subsequente das partículas, faz-se passar uma amostra dos gases de escape diluídos para o sistema da recolha de amostras de partículas (n.º 1.2.2, figuras n.os 14 e 15). Se a operação for feita directamente, denomina-se «diluição simples». Se a amostra for diluída uma vez mais no túnel de diluição secundário, denomina-se «diluição dupla». A segunda operação é útil se a temperatura exigida à superfície do filtro não puder ser obtida com uma diluição simples. Apesar de constituir em parte um sistema de diluição, o sistema de diluição dupla pode ser considerado como uma variante de um sistema de recolha de partículas tal como descrito no n.º 1.2.2, figura n.º 15, dado que compartilha a maioria das peças com um sistema de recolha de partículas tipo.

As emissões gasosas podem também ser determinadas no túnel de diluição de um sistema de diluição total do fluxo. Assim sendo, as sondas de recolha dos componentes gasosos estão indicadas na figura n.º 13 mas não aparecem na lista descritiva. As condições a satisfazer são descritas no n.º 1.1.1.

FIGURA N.º 13

Sistema de diluição total do fluxo

(ver figura no documento original)

A quantidade total dos gases de escape brutos é misturada com ar de diluição no túnel de diluição DT.

O caudal dos gases de escape diluídos é medido quer com uma bomba volumétrica PDP quer com um Venturi de escoamento crítico CFV. Pode ser utilizado um permutador de calor HE ou um dispositivo de compensação de caudais EFC para a recolha proporcional de partículas e para a determinação do caudal. Dado que a determinação da massa das partículas se baseia no fluxo total dos gases de escape diluídos, não é necessário calcular a razão de diluição.

Descrição - Figura n.º 13

Tubo de escape EP. - O comprimento do tubo de escape desde a saída do colector de escape do motor, a saída do turbocompressor ou o dispositivo de pós-tratamento até ao túnel de diluição não deve ser superior a 10 m. Se o comprimento for superior a 4 m, toda a tubagem para além dos 4 m deve ser isolada, excepto a parte necessária para a montagem em linha de um aparelho para medir os fumos, se necessário. A espessura radial do isolamento deve ser de 25 mm pelo menos. A condutividade térmica do material de isolamento deve ter um valor não superior a 0,1 W/(m.K) medida a 673 K (400ºC). Para reduzir a inércia térmica do tubo de escape, recomenda-se uma relação espessura/diâmetro igual ou inferior a 0,015. A utilização de secções flexíveis deve ser limitada a uma relação comprimento/diâmetro igual ou inferior a 12.

Bomba volumétrica PDP. - A PDP mede o fluxo total dos gases de escape diluídos a partir do número de rotações da bomba e do seu curso. A contrapressão do sistema de escape não deve ser artificialmente reduzida pela PDP ou pelo sistema de admissão de ar de diluição. A contrapressão estática do escape medida com o sistema CVS a funcionar deve manter-se a (mais ou menos)1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao CVS a velocidade e carga do motor idênticas.

A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente da PDP deve estar a (mais ou menos)6 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada compensação do caudal.

Esta compensação só pode ser utilizada se a temperatura à entrada da PDP não exceder 323 K (50ºC).

Venturi de escoamento crítico CFV. - O CFV mede o fluxo total dos gases de escape diluídos mantendo o escoamento em condições de restrição (escoamento crítico). A contrapressão estática no escape medida com o sistema CFV deve manter-se a (mais ou menos)1,5 kPa da pressão estática medida sem ligação ao CFV a velocidade e carga do motor idênticas. A temperatura da mistura de gases imediatamente à frente da CFV deve estar a (mais ou menos)11 K da temperatura média de funcionamento observada durante o ensaio, quando não for utilizada compensação do caudal.

Permutador de calor HE (facultativo se se utilizar EFC). - O permutador de calor deve ter uma capacidade suficiente para manter a temperatura dentro dos limites exigidos acima indicados.

Sistema de compensação electrónica do caudal EFC (facultativo, se se utilizar HE). - Se a temperatura à entrada quer da PDP quer do CFV não for mantida dentro dos limites acima indicados, é necessário um sistema de compensação do caudal para efectuar a medição contínua do caudal e regular a recolha proporcional de amostras no sistema de partículas.

Para esse efeito, utilizam-se os sinais dos caudais medidos continuamente para corrigir o caudal das amostras através dos filtros de partículas do sistema de recolha de partículas (v. figuras n.os 14 e 15).

Túnel de diluição DT. - O túnel de diluição:

Deve ter um diâmetro suficientemente pequeno para provocar escoamentos turbulentos (números de Reynolds superiores a 4000) e um comprimento suficiente para assegurar uma mistura completa dos gases de escape e do ar de diluição. Pode-se utilizar um orifício de mistura;

Deve ter pelo menos 75 mm de diâmetro;

Pode ser isolado.

Os gases de escape do motor são dirigidos a jusante para o ponto em que são introduzidos no túnel de diluição e bem misturados.

Quando se utiliza a diluição simples, transfere-se uma amostra do túnel de diluição para o sistema da recolha de partículas (n.º 1.2.2, figura n.º 14). A capacidade de escoamento da PDP ou do CFV deve ser suficiente para manter os gases de escape diluídos a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52ºC) imediatamente antes do filtro de partículas primário.

Quando se utiliza a diluição dupla, transfere-se uma amostra do túnel de diluição para o túnel de diluição secundário, onde é mais diluída, só depois sendo passada através dos filtros de recolha (n.º 1.2.2, figura n.º 15).

A capacidade de escoamento da PDP ou do CFV deve ser suficiente para manter a corrente de gases de escape diluídos no DT a uma temperatura igual ou inferior a 464 K (191ºC) na zona de recolha. O sistema de diluição secundária deve fornecer um volume suficiente de ar de diluição secundário para manter a corrente de gases de escape duplamente diluída a uma temperatura igual ou inferior a 325 K (52ºC) imediatamente antes do filtro de partículas primário.

Filtro de ar de diluição DAF. - Recomenda-se que o ar de diluição seja filtrado e sujeito a uma depuração com carvão para eliminar os hidrocarbonetos de fundo. O ar de diluição deve ter uma temperatura de 298 K (25ºC) (mais ou menos) 5 K. A pedido dos fabricantes, devem ser colhidas amostras do ar de diluição de acordo com as boas práticas de engenharia para determinar os níveis de partículas de fundo, que podem então ser subtraídos dos valores medidos nos gases de escape diluídos.

Sonda da recolha de partículas PSP. - A sonda é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT e:

Deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, na linha de eixo do túnel de diluição DT dos sistemas de diluição, a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição;

Deve ter um diâmetro interno mínimo de 12 mm;

Pode ser aquecida até se obter uma temperatura de paredes não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição;

Pode ser isolada.

1.2.2 - Sistema de recolha de amostras de partículas (figuras n.os 14 e 15). - O sistema de recolha de amostras de partículas serve para recolher as partículas em filtros. No caso da diluição parcial do fluxo com recolha total de amostras, que consiste em fazer passar a totalidade da amostra dos gases de escape diluídos através dos filtros, o sistema de diluição (n.º 1.2.1.1, figuras n.os 7 e 11) e de recolha formam usualmente uma só unidade. No caso da diluição total do fluxo ou da diluição parcial do fluxo com recolha de amostras fraccionada, que consiste na passagem através dos filtros de apenas uma parte dos gases de escape diluídos, os sistemas de diluição (n.º 1.2.1.1, figuras n.os 4, 5, 6, 8, 9, 10 e 12, e n.º 1.2.1.2, figura n.º 13) e de recolha de amostras formam usualmente unidades diferentes.

No presente diploma, o sistema de diluição dupla, DDS (figura n.º 15), de um sistema de diluição total do fluxo é considerado como uma variante específica de um sistema típico de recolha de partículas conforme indicado na figura n.º 14. O sistema de diluição dupla inclui todas as peças importantes do sistema de recolha de partículas, tais como suportes de filtros e bomba de recolha de amostras e além disso algumas características relativas à diluição, como a alimentação em ar de diluição e um túnel de diluição secundária.

Para evitar qualquer impacte nos circuitos de comando, recomenda-se que a bomba de recolha de amostras funcione durante todo o processo de ensaio. Para o método do filtro único, deve-se utilizar um sistema de derivação para fazer passar a amostra através dos filtros nos momentos desejados. A interferência da comutação nos circuitos de comando deve ser reduzida ao mínimo.

FIGURA N.º 14

Sistema de recolha de amostras de partículas

(ver figura no documento original)

Retira-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição DT de um sistema de diluição parcial do fluxo ou de um sistema total do fluxo através da sonda de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de partículas PTT através da bomba de recolha P. Faz-se passar a amostra através dos suportes de filtros FH que contêm os filtros de recolha de partículas. O caudal da amostra é regulado pelo regulador de caudal FC3. Se for utilizada a compensação electrónica de caudais EFC (v. figura n.º 13), o caudal de gases de escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.

FIGURA N.º 15

Sistema de diluição (apenas sistema de diluição total do fluxo)

(ver figura no documento original)

Transfere-se uma amostra dos gases de escape diluídos do túnel de diluição DT de um sistema de diluição do fluxo total do fluxo através da sonda de recolha de amostras de partículas PSP e do tubo de transferência de partículas PTT para o túnel de diluição secundária SDT, em que é novamente diluída. Faz-se passar a amostra através dos suportes de filtros FH que contêm os filtros de recolha das partículas. O caudal do ar de diluição é geralmente constante, enquanto o caudal da amostra é regulado pelo regulador de caudal FC3. Se for utilizada a compensação electrónica do caudal EFC (v. figura n.º 13), o caudal total dos gases de escape diluídos é utilizado como sinal de comando para o FC3.

Descrições - Figuras n.os 14 e 15

Sonda de recolha de amostras de partículas PSP (figuras n.os 14 e 15). - A sonda de recolha de amostras de partículas representada nas figuras é o primeiro elemento do tubo de transferência de partículas PTT e:

Deve ser instalada virada para montante num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape estejam bem misturados, isto é, na linha de eixo do túnel de diluição DT dos sistemas da diluição (v. n.º 1.2.1), a uma distância de cerca de 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto em que os gases de escape entram no túnel de diluição;

Deve ter um diâmetro interior mínimo de 12 mm;

Pode ser aquecida até se obter uma temperatura de paredes não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar da diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição;

Pode ser isolada.

Tubo de transferência de partículas PTT (figuras n.os 14 e 15). - O tubo de transferência de partículas não deve exceder 1020 mm de comprimento e deve ser o mais curto possível.

As dimensões são válidas para:

A recolha fraccionada de amostras com diluição parcial do fluxo e o sistema de diluição simples do fluxo total desde a ponta da sonda até ao suporte dos filtros;

A recolha total de amostras com diluição parcial do fluxo desde a extremidade do túnel de diluição até ao suporte dos filtros;

O sistema de dupla diluição do fluxo total desde a ponta da sonda até ao túnel de diluição secundária.

O tubo de transferência:

Pode ser aquecido até se obter uma temperatura de paredes não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição;

Pode ser isolado.

Túnel de diluição secundária SDT (figura n.º 15). - O túnel de diluição secundária deve ter um diâmetro mínimo de 75 mm e um comprimento suficiente para permitir que a amostra diluída duas vezes permaneça pelo menos 0,25 s dentro do túnel. O suporte do filtro primário, FH, deve estar situado no máximo a 300 mm da saída do SDT.

O túnel de diluição secundária:

Pode ser aquecido até se obter uma temperatura de paredes não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição;

Pode ser isolado.

Suporte(s) dos filtros FH (figuras n.os 14 e 15). - Para os filtros primário e secundário, pode-se utilizar uma única caixa de filtros, ou caixas separadas. É necessário respeitar as disposições do n.º 1.5.1.3 do apêndice n.º 1 do anexo III do Decreto-Lei n.º 432/99, de 25 de Outubro.

O(s) suporte(s) dos filtros:

Pode(m) ser aquecido(s) até se obter uma temperatura de paredes não superior a 325 K (52ºC) por aquecimento directo ou por pré-aquecimento do ar de diluição, desde que a temperatura do ar não exceda 325 K (52ºC);

Pode(m) ser isolado(s).

Bomba de recolha de amostras P (figuras n.os 14 e 15). - A bomba de recolha de amostras de partículas deve estar localizada suficientemente longe do túnel, para manter constante ((mais ou menos)3 K) a temperatura do gás de admissão, se não for utilizada correcção do caudal pelo FC3.

Bomba do ar de diluição DP (figura n.º 15) (apenas diluição dupla do fluxo total). - A bomba do ar de diluição deve ser localizada de modo que o ar de diluição secundária seja fornecido a uma temperatura de 298 K (25ºC) (mais ou menos) 5 K.

Regulador de caudal FC3 (figuras n.os 14 e 15). - Utiliza-se um regulador de caudal para compensar o efeito das variações de temperatura e contrapressão no caudal da amostra de partículas ao longo da sua trajectória, se não existirem outros meios. O regulador de caudal é necessário se se utilizar o sistema electrónico de compensação de caudal EFC (v. figura n.º 13).

Debitómetro FM3 (figuras n.os 14 e 15) (caudal da amostra de partículas). - O contador de gás ou outro aparelho deve estar localizado suficientemente longe do túnel para manter constante ((mais ou menos)3 K) a temperatura do gás de admissão, se não for utilizada correcção do caudal pelo FC3.

Debitómetro FM4 (figura n.º 15) (ar de diluição, apenas diluição dupla do fluxo total). - O contador de gás ou outro aparelho deve estar localizado de modo que a temperatura do gás de admissão se mantenha a 298 K (25ºC) (mais ou menos) 5 K.

Válvula de esfera B V (facultativa). - A válvula de esfera deve ter um diâmetro não inferior ao diâmetro interior do tubo de recolha de amostras e um tempo de comutação inferior a 0,5 s.

Nota. - Se a temperatura ambiente na vizinhança de PSP, PTT, SDT e FH for inferior a 293 K (20ºC), devem-se tomar precauções para evitar perdas de partículas nas paredes frias dessas peças. Assim, recomenda-se aquecer e ou isolar essas peças dentro dos limites dados nas descrições respectivas. Recomenda-se também que a temperatura à superfície do filtro durante a recolha não seja inferior a 293 K (20ºC).

A cargas de motor elevadas, as peças acima indicadas podem ser arrefecidas por um meio não agressivo, tal como um ventilador de circulação, desde que a temperatura do fluido de arrefecimento não seja inferior a 293 K (20ºC).

Anexo VI — Certificado de homologação

Secção I — 0 - Generalidades:

0.1 - Marca (firma): ...

0.2 - Designação pelo fabricante do(s) tipo(s) de motor(es) precursor(es) e (se aplicável) do(s) tipo(s) da família de motor(es) (ver nota 1): ...

0.3:

Código do tipo utilizado pelo fabricante, conforme marcado no(s) motor(es): ...

Localização: ...

Método de aposição: ...

0.4 - Especificação das máquinas a propulsionar pelo motor (ver nota 2): ...

0.5:

Nome e endereço do fabricante: ...

Nome e endereço do eventual mandatário do fabricante: ...

0.6 - Localização, código e método de aposição do número de identificação do motor: ...

0.7 - Localização e método de aposição da marca de homologação CE: ...

0.8 - Endereço(s) da(s) linha(s) de montagem: ...

Secção II — 1 - Restrições de utilização (se existirem): ...

1.1 - Condições especiais a respeitar na instalação do(s) motor(es) na máquina:

1.1.1 - Depressão máxima admissível à admissão: ... kPa.

1.1.2 - Contrapressão máxima admissível: ... kPa.

2 - Serviço técnico responsável pela execução dos ensaios (ver nota 3): ...

3 - Data do relatório de ensaio: ...

4 - Número do relatório de ensaio: ...

5 - O abaixo assinado certifica que a descrição do(s) motor(es) acima descrito(s) é exacta e que os resultados dos ensaios em anexo são aplicáveis ao tipo. A(s) amostra(s) foi(foram) seleccionada(s) pelas autoridades de homologação e apresentada(s) pelo fabricante como o(s) tipo(s) de motor precursor (ver nota 1).

A homologação é concedida/estendida/recusada/revogada (ver nota 1):

Local: ...

Data: ...

Assinatura: ...

Anexos:

Processo de homologação.

Resultados dos ensaios (v. apêndice n.º 1).

Estudo de correlação relativo aos sistemas de recolha de amostras utilizados que sejam diferentes dos sistemas de referência (ver nota 4) (se aplicável).

(nota 1) Riscar o que não interessa.

(nota 2) Conforme definidas no n.º 1 do anexo I.

(nota 3) Preencher com n. a. se os ensaios forem efectuados pelas próprias autoridades de homologação.

(nota 4) Especificadas no n.º 4.2 do anexo I.

APÊNDICE N.º 1

Resultados dos ensaios para motores de ignição comandada

1 - Informações relativas à condução do(s) ensaio(s) (ver nota 1):

1.1 - Combustível de referência utilizado no ensaio:

1.1.1 - Índice de octanas: ...

1.1.2 - Indicar a percentagem de óleo na mistura se o lubrificante e a gasolina forem misturados, como acontece no caso dos motores a dois tempos: ...

1.1.3 - Densidade da gasolina para os motores a quatro tempos e da mistura gasolina/óleo para os motores a dois tempos: ...

1.2 - Lubrificante:

1.2.1 - Marca(s): ...

1.2.2 - Tipo(s): ...

1.3 - Equipamentos movidos pelo motor (se aplicável):

1.3.1 - Enumeração e pormenores identificadores: ...

1.3.2 - Potência absorvida à velocidade do motor indicada (conforme especificada pelo fabricante):

(ver quadro no documento original)

1.4 - Comportamento funcional do motor:

1.4.1 - Velocidades do motor:

Marcha lenta sem carga: ...min(elevado a -1);

Intermédia: ...min(elevado a -1);

Nominal: ...min(elevado a -1).

1.4.2 - Potência do motor (ver nota 2):

(ver quadro no documento original)

1.5 - Níveis de emissão:

1.5.1 - Regulação do dinamómetro (kW):