Decreto-Lei n.º 28/2014 — Transpõe a Diretiva n.º 2012/46/UE, da Comissão, de 6 de dezembro, que altera a Diretiva n.º 97/68/CE, do Parlamento…

Tipo Decreto-Lei
Publicação 2014-02-21
Última atualização 2019-04-16
Estado Revogada texto desatualizado
Texto Tal como publicado
Ministério Ministério da Economia
Fonte DRE
artigos 4

Este é o ato tal como foi publicado. As alterações posteriores não estão incorporadas no texto: cada uma é um ato autónomo neste repositório e uma entrada no historial desta lei.

1 ato modificativo · 2019-04-16, Decreto-Lei n.º 50/2019 — Assegura a execução, na ordem jurídica nacional, do Regulamento…

Transpõe a Diretiva n.º 2012/46/UE, da Comissão, de 6 de dezembro, que altera a Diretiva n.º 97/68/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 16 de dezembro, relativa à aproximação das legislações dos Estados membros respeitantes a medidas contra a emissão de poluentes gasosos e de partículas pelos motores de combustão interna a instalar em máquinas móveis não rodoviárias, e procede à quarta alteração ao Decreto-Lei n.º 236/2005, de 30 de dezembro, e à terceira alteração ao Decreto-Lei n.º 47/2006, de 27 de fevereiro

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Realizam-se regressões lineares dos valores de retroação em relação aos valores de referência no que diz respeito à velocidade, binário e potência. Depois de ter ocorrido qualquer deslocação dos dados de retroação, pode-se selecionar esta opção. Utiliza-se o método dos mínimos quadrados, tendo a equação do melhor ajustamento a forma:

y = mx + b

em que:

y = Valor de retroação, real, da velocidade (min(elevado a -1)), binário (N.m) ou potência (kW)

m = Declive da reta de regressão

x = Valor de referência da velocidade (min(elevado a -1)), binário (N.m) ou potência (kW)

b = ordenada na origem da reta de regressão

Calcula-se para cada reta de regressão o erro padrão da estimativa (SE) de y em relação a x e o coeficiente de determinação (r(elevado a 2)).

Recomenda-se que esta análise seja efetuada em intervalos de 1 Hz. Para que um ensaio seja considerado válido, os critérios do quadro 1 devem ser satisfeitos.

QUADRO 1

Tolerâncias da reta de regressão

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Apenas para efeito da regressão, são admitidas eliminações de pontos onde indicado no quadro 2 antes de fazer o cálculo de regressão. Todavia, esses pontos não devem ser eliminados para o cálculo do trabalho do ciclo e das emissões. Um ponto de repouso é definido como um ponto que tenha um binário de referência normalizado de 0 % e uma velocidade de referência normalizada de 0 %. A eliminação de pontos pode ser aplicada à totalidade ou a qualquer parte do ciclo.

QUADRO 2

Eliminações de análise de regressão admitidas; os pontos a que se aplica a eliminação de pontos têm de ser especificados

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APÊNDICE 1

Métodos de medição e de recolha de amostras

1 - Métodos de medição e de recolha de amostras no ensaio NRSC

Os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos pelos métodos descritos no anexo V. Os métodos desse anexo descrevem os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas, definidas no n.º 1.1 e os sistemas de diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados no n.º 1.2.

1.1 - Especificação do dinamómetro

Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar o ciclo de ensaio descrito no n.º 3.7.1 do anexo III. A instrumentação para a medição do binário e da velocidade deve permitir a medição da potência dentro dos limites dados. Podem ser necessários cálculos adicionais. A precisão do equipamento de medição deve ser tal que não sejam excedidas as tolerâncias máximas dos valores dadas no n.º 1.3.

1.2 - Escoamento dos gases de escape

O escoamento dos gases de escape deve ser determinado através de um dos métodos mencionados nos n.os 1.2.1 a 1.2.4.

1.2.1 - Método de medição direta

Trata-se da medição direta do escoamento dos gases de escape através de uma tubeira de escoamento ou sistema de medição equivalente, cujos pormenores constam da série de normas ISO 5167.

Nota. - A medição direta de um escoamento de gás é uma tarefa difícil. Devem ser tomadas precauções para evitar erros de medição que teriam influência no erro dos valores das emissões.

1.2.2 - Método de medição do ar e do combustível

Trata-se da medição do escoamento de ar e do escoamento de combustível.

Utilizam-se medidores de escoamentos de ar e de combustível com a precisão definida no n.º 1.3.

O cálculo do escoamento dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

G(índice EXHW) = G(índice AIRW) + G(índice FUEL,) para a massa de gases de escape em base húmida.

1.2.3 - Método do balanço do carbono

Trata-se do cálculo da massa dos gases de escape a partir do consumo de combustível e das concentrações de gases de escape utilizando o método do balanço do carbono, conforme apêndice 3 do anexo III.

1.2.4 - Método de medição do gás traçador

O método envolve a medição da concentração de um gás traçador nos gases de escape. Injeta-se uma quantidade conhecida de um gás inerte, por exemplo hélio puro, como traçador no escoamento dos gases de escape. O gás é misturado e diluído com os gases de escape, mas não deve reagir no tubo de escape. Mede-se então a concentração do gás na amostra de gases de escape.

Para assegurar a mistura completa do gás traçador, a sonda de recolha de amostras dos gases de escape deve estar localizada a pelo menos 1 m ou 30 vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o valor mais elevado, a jusante do ponto de injeção do gás traçador. A sonda de amostragem deve estar localizada mais próxima do ponto de injeção se se verificar uma mistura completa através da comparação da concentração do gás traçador com a concentração de referência quando o gás traçador for injetado a montante do motor.

O caudal do gás traçador deve ser regulado de modo a que a concentração do gás traçador à velocidade de marcha lenta sem carga do motor depois da mistura se torne inferior à escala completa do analisador do gás traçador.

O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

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A concentração de fundo do gás traçador (conc(índice a)) pode ser determinada calculando a média das concentrações de fundo medidas imediatamente antes do ensaio e após o ensaio.

Quando a concentração de fundo for inferior a 1 % da concentração do gás traçador após mistura (conc(índice mix)) a um escoamento máximo de gases de escape, a concentração de fundo pode ser desprezada.

O sistema completo deve satisfazer as especificações de precisão para o escoamento de gases e deve ser calibrado de acordo com o n.º 1.11.2 do apêndice 2.

1.2.5 - Método de medição do caudal de ar da relação ar/combustível

Esta medição envolve o cálculo do caudal mássico dos gases de escape a partir do caudal de ar e da relação ar/combustível. O cálculo do caudal mássico instantâneo dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

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O caudalímetro de ar deve satisfazer as especificações de precisão contidas no quadro 3, o analisador de CO(índice 2) utilizadas as especificações do n.º 1.4.1 e o sistema total, as especificações de precisão para o escoamento dos gases de escape.

Facultativamente, o equipamento de medição da relação ar/combustível, tal como um sensor do tipo Zirconia, pode ser utilizado para a medição da relação ar/combustível de acordo com as especificações do n.º 1.4.4.

1.2.6 - Caudal total dos gases de escape diluídos

Ao utilizar um sistema de diluição do escoamento total, deve-se medir o caudal total dos gases de escape diluídos (G(índice TOTW)) com um PDP ou CFV ou SSV, conforme o n.º 1.2.1.2 do anexo V. A precisão deve estar em conformidade com as disposições do n.º 2.2 do apêndice 2 do anexo III.

1.3 - Precisão dos instrumentos de medida

A calibração de todos os instrumentos de medida deve ser feita com base em normas nacionais ou internacionais e satisfazer os requisitos estabelecidos no quadro 3.

QUADRO 3

Precisão dos instrumentos de medida

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1.4 - Determinação dos componentes gasosos

1.4.1 - Especificações gerais dos analisadores

Os analisadores devem ter uma gama de medida adequada à precisão necessária para medir as concentrações dos componentes dos gases de escape, conforme o n.º 1.4.1.1. Recomenda-se que os analisadores funcionem de modo tal que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa.

Se o valor da escala completa for igual ou inferior a 155 ppm, ou ppm C, ou se forem utilizados sistemas de visualização, como computadores ou dispositivos de registo de dados, que forneçam uma precisão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis concentrações abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais para assegurar a precisão das curvas de calibração, conforme o n.º 1.5.5.2 do apêndice 2 do anexo III.

A compatibilidade eletromagnética (CEM) do equipamento deve ser tal que minimize erros adicionais.

1.4.1.1 - Erros de medição

O desvio do analisador relativamente ao ponto de calibração nominal não pode ser superior a (mais ou menos) 2 % da leitura em toda a gama de medição com exceção do zero, ou a (mais ou menos) 0,3 % da escala completa no zero, conforme o maior.

Nota. - Para efeitos deste ponto, «precisão» é definida como o desvio da leitura do analisador em relação aos valores de calibração nominais utilizando um gás de calibração (= valor verdadeiro).

1.4.1.2 - Repetibilidade

A repetibilidade, definida como 2,5 vezes o desvio-padrão de 10 respostas consecutivas a um determinado gás de calibração, não deve ser superior a (mais ou menos) 1 % da concentração máxima para cada gama utilizada acima de 155 ppm, ou ppm C, ou (mais ou menos) 2 % de cada gama utilizada abaixo de 155 ppm ou ppm C.

1.4.1.3 - Ruído

A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação no zero ou gases de calibração durante qualquer período de 10 segundos não deve exceder 2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas.

1.4.1.4 - Desvio do zero

O desvio do zero durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A resposta ao zero é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de colocação no zero durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

1.4.1.5 - Desvio de calibração

O desvio da calibração durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A calibração é definida como a diferença entre a resposta à calibração e a resposta ao zero. A resposta à calibração é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de calibração durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

1.4.2 - Secagem do gás

O dispositivo facultativo de secagem do gás deve ter um efeito mínimo na concentração dos gases medidos. Os secadores químicos não constituem um método aceitável de remoção da água da amostra.

1.4.3 - Analisadores

Os n.os 1.4.3.1 a 1.4.3.5 do presente apêndice descrevem os princípios de medida a utilizar. O anexo V contém uma descrição pormenorizada dos sistemas de medida.

Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a seguir indicados. Para os analisadores não lineares é admitida a utilização de circuitos de linearização.

1.4.3.1 - Análise do monóxido de carbono (CO)

O analisador de monóxido de carbono deve ser do tipo infravermelho não dispersivo (NDIR).

1.4.3.2 - Análise do dióxido de carbono (CO(índice 2))

O analisador de dióxido de carbono deve ser do tipo infravermelho não dispersivo (NDIR).

1.4.3.3 - Análise dos hidrocarbonetos (HC)

O analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detetor, válvulas, tubagens, etc., aquecido de modo a manter a temperatura do gás em 463 K (190 ºC) (mais ou menos) 10 K.

1.4.3.4 - Análise dos óxidos de azoto (NO(índice x))

O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo de quimioluminescência (CLD) ou do tipo de quimioluminescência aquecido (HCLD) com conversor NO(índice 2)/NO, se a medição for feita em base seca. Se a medição for feita em base húmida, deve ser utilizado um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 ºC) desde que a verificação do efeito de atenuação da água, conforme o n.º 1.9.2.2 do apêndice 2 do anexo III, tenha sido satisfatória.

Tanto para o CLD como para o HCLD, o percurso do gás é mantido a uma temperatura das paredes de 328 K a 473 K (55 ºC a 200 ºC) até ao conversor, nas medições em base seca, e até ao analisador, nas medições em base húmida.

1.4.4 - Medição da relação ar/combustível

O equipamento de medida da relação ar/combustível utilizado para determinar o escoamento dos gases de escape conforme especificado no n.º 1.2.5 é um sensor da relação ar/combustível de gama larga ou um sensor lambda do tipo Zircónia.

O sensor é montado diretamente no tubo de escape num local em que a temperatura dos gases de escape seja suficientemente elevada para eliminar a condensação da água.

A precisão do sensor com a parte eletrónica incorporada deve ter as seguintes tolerâncias:

(mais ou menos) 3 % da leitura (lambda) (menor que)2

(mais ou menos) 5 % da leitura 2 (igual ou menor que) (lambda) (menor que)5

(mais ou menos) 10 % da leitura 5 (igual ou menor que) (lambda)

Para se obter a precisão acima especificada, o sensor deve ser calibrado conforme especificado pelo fabricante do instrumento.

1.4.5 - Recolha de amostras das emissões gasosas

As sondas de recolha de amostras das emissões gasosas devem ser instaladas pelo menos 0,5 metros ou três vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o valor mais elevado, a montante da saída do sistema de gases de escape, tanto quanto possível, e suficientemente próximo do motor de modo a assegurar uma temperatura dos gases de escape de pelo menos 343 K (70 ºC) na sonda.

No caso de um motor multicilindros com um coletor de escape ramificado, a entrada da sonda deve estar localizada suficientemente longe, a jusante, de modo a assegurar que a amostra seja representativa das emissões médias de escape de todos os cilindros. Nos motores multicilindros com grupos distintos de coletores, por exemplo nos motores em «V», é admissível obter uma amostra para cada grupo individualmente e calcular uma emissão média de escape. Podem ser utilizados outros métodos em relação aos quais se tenha podido demonstrar haver uma correlação com os métodos acima. Para o cálculo das emissões de escape, deve ser utilizado o escoamento mássico total dos gases de escape do motor.

Se a composição dos gases de escape for influenciada por qualquer sistema pós-tratamento do escape, a amostra de gases de escape deve ser retirada a montante desse dispositivo nos ensaios da fase I e a jusante desse dispositivo nos ensaios da fase II. Quando se utilizar um sistema de diluição do escoamento total para a determinação das partículas, as emissões gasosas podem também ser determinadas nos gases de escape diluídos. As sondas de recolha de amostras devem estar próximas da sonda de recolha de partículas no túnel de diluição, de acordo com o n.º 1.2.1.2 (DT) e o n.º 1.2.2 (PSP) do anexo V. O CO e o CO(índice 2) podem ser facultativamente determinados através da recolha de amostras para um saco e subsequente medição da concentração no saco de amostras.

1.5 - Determinação das partículas

A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição parcial do escoamento ou um sistema de diluição total do escoamento. A capacidade de escoamento do sistema de diluição deve ser suficientemente grande para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras, e manter a temperatura dos gases de escape diluídos à temperatura entre 315 K (42 ºC) e 325 K (52 ºC) ou menos, imediatamente a montante dos suportes dos filtros. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no sistema de diluição. Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 ºC), recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do limite de temperatura de 303 K (30 ºC). Todavia, a temperatura do ar diluído não deve exceder 325 K (52 ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição.

Nota. - Em relação ao método em condições estacionárias, a temperatura do filtro pode ser mantida à temperatura máxima de 325 K (52 ºC) ou menos, em vez de respeitar a gama de temperaturas 315 K - 325 K (42 ºC - 52 ºC).

Num sistema de diluição do escoamento parcial do fluxo, a sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada próximo e a montante da sonda de gases, conforme definido no n.º 4.4. e de acordo como o n.º 1.2.1.1, figuras 4 - 12, EP e SP, do anexo V.

O sistema de diluição do escoamento parcial do fluxo tem de ser concebido para separar a corrente de escape em duas partes, sendo a mais pequena diluída com ar e subsequentemente utilizada para a medição das partículas. É essencial que a razão de diluição seja determinada com muita precisão. Podem ser aplicados diferentes métodos de separação, mas o tipo de separação utilizado dita, em grau significativo, os equipamentos e os processos de recolha de amostras a utilizar, descritos no n.º 1.2.1.1 do anexo V.

Para determinar a massa das partículas, são necessários um sistema de recolha de amostras de partículas, filtros de recolha de amostras de partículas, uma balança capaz da pesar microgramas e uma câmara de pesagem controlada em termos de temperatura e de humidade.

Podem ser aplicados dois métodos à recolha de amostras de partículas:

a)

O método do filtro único utiliza um par de filtros, mencionado no n.º 1.5.1.3, para todos os modos do ciclo de ensaio. Deve-se prestar uma atenção considerável aos tempos e escoamentos da recolha de amostras durante a fase de recolha do ensaio. Todavia, apenas é necessário um par de filtros para o ciclo do ensaio;

b)

O método dos filtros múltiplos exige que seja utilizado um par de filtros, mencionado no n.º 1.5.1.3, para cada um dos modos individuais do ciclo de ensaio. Este método permite processos de recolha de amostras mais fáceis, mas utiliza mais filtros.

1.5.1 - Filtros de recolha de amostras de partículas

1.5.1.1 - Especificação dos filtros

São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana com base em fluorocarbono para os ensaios de certificação. Para aplicações especiais, podem ser utilizados diferentes materiais de filtragem. Todos os tipos de filtro devem ter um rendimento de recolha de 0,3 (mi)m DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 99 % a uma velocidade nominal do gás compreendida entre 35 e 100 cm/s. Ao realizar ensaios de correlação entre laboratórios ou entre um fabricante e a autoridade de homologação, devem-se utilizar filtros de qualidade idêntica.

1.5.1.2 - Dimensão dos filtros

Os filtros de partículas devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm, com um diâmetro da mancha de 37 mm. São aceitáveis filtros de maiores diâmetros conforme o n.º 1.5.1.5.

1.5.1.3 - Filtros primário e secundário

Durante a sequência de ensaios, os gases de escape diluídos devem ser recolhidos por meio de um par de filtros colocados em série, um filtro primário e um secundário. O filtro secundário não deve ser localizado a mais de 100 mm a jusante do filtro primário, nem estar em contacto com este. Os filtros podem ser pesados separadamente ou em conjunto, sendo colocados mancha contra mancha.

1.5.1.4 - Velocidade nominal no filtro

Deve-se obter uma velocidade nominal do gás através do filtro compreendida entre 35 cm/s e 100 cm/s. O aumento da perda de carga entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa.

1.5.1.5 - Carga do filtro

As cargas mínimas recomendadas para as dimensões de filtros mais comuns estão indicadas no quadro a seguir. Para as dimensões maiores, a carga mínima é de 0,065 mg/1000 mm2 de área de filtragem.

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Para o método dos filtros múltiplos, a carga mínima recomendada para o conjunto dos filtros é igual ao produto do valor correspondente acima indicado pela raiz quadrada do número total de modos.

1.5.2 - Especificações da câmara de pesagem e da balança analítica

1.5.2.1 - Condições na câmara de pesagem

A temperatura da câmara ou da sala em que os filtros de partículas são condicionados e pesados deve ser mantida a 295 K (22 ºC) (mais ou menos) 3 K durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade deve ser mantida a um ponto de orvalho de 282,5 K (9,5 ºC) (mais ou menos) 3 K, e a humidade relativa a 45 % (mais ou menos) 8 %.

1.5.2.2 - Pesagem dos filtros de referência

O ambiente da câmara ou da sala deve estar isento de quaisquer contaminantes ambientais, tais como pó, que possam cair nos filtros de partículas durante a sua fase de estabilização. São admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem especificadas no número anterior se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as especificações exigidas antes da entrada do pessoal. Devem ser pesados pelo menos dois filtros de referência ou dois pares de filtros de referência não utilizados no prazo de quatro horas, mas de preferência ao mesmo tempo que o filtro, ou par de filtros, de recolha de amostras. Esses filtros devem ter as mesmas dimensões e ser do mesmo material que os filtros de recolha de amostras.

Se o peso médio dos filtros de referência ou pares de filtros de referência, variar entre pesagens dos filtros de recolha de amostras em mais de 10 (mi)g, todos os filtros de recolha devem ser deitados fora, repetindo-se o ensaio de emissões.

Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no número anterior, mas a pesagem dos filtros, ou pares de filtros, de referência satisfizer esses critérios, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar as massas dos filtros de recolha ou de anular os ensaios, arranjar o sistema de controlo da câmara de pesagem e voltar a realizar os ensaios.

1.5.2.3 - Balança analítica

A balança analítica utilizada para determinar as massas de todos os filtros deve ter uma precisão com um desvio-padrão de 2 (mi)g e uma resolução de 1(mi)g, com 1 dígito = 1 (mi)g, especificadas pelo fabricante da balança.

1.5.2.4 - Eliminação dos efeitos da eletricidade estática

Para eliminar os efeitos da eletricidade estática, os filtros devem ser neutralizados antes da pesagem, por exemplo por um neutralizador de polónio ou dispositivo de efeito semelhante.

1.5.3 - Especificações adicionais para a medição de partículas

Todas as peças do sistema de diluição e do sistema de recolha de amostras, desde o tubo de escape até ao suporte dos filtros, que estejam em contacto com gases de escape brutos ou diluídos, devem ser concebidas para minimizar a deposição ou alteração das partículas. Todas as peças devem ser feitas de materiais condutores de eletricidade que não reajam a componentes dos gases de escape, e devem ser ligadas à terra para impedir efeitos eletrostáticos.

2 - Métodos de medição e de recolha de amostras no ensaio NRTC

2.1 - Introdução

Os componentes gasosos e as partículas emitidos pelo motor submetido a ensaio devem ser medidos pelos métodos descritos no anexo V. Os métodos desse anexo descrevem os sistemas de análise recomendados para as emissões gasosas, conforme o n.º 1.1 e os sistemas de diluição e de recolha de amostras de partículas recomendados no n.º 1.2.

2.2 - Dinamómetro e equipamentos da célula de ensaio

Utilizam-se os seguintes equipamentos para os ensaios de emissões dos motores nos dinamómetros.

2.2.1 - Dinamómetro para motores

Deve utilizar-se um dinamómetro para motores com características adequadas para realizar o ciclo de ensaio descrito no apêndice 4. A instrumentação para a medição do binário e da velocidade deve permitir a medição da potência dentro dos limites dados. Podem ser necessários cálculos adicionais. A precisão do equipamento de medida deve ser de modo a que não sejam excedidas as tolerâncias máximas dos valores dados no quadro 3.

2.2.2 - Outros instrumentos

Utilizam-se conforme necessário, instrumentos de medida para o consumo de combustível, o consumo de ar, a temperatura do líquido de arrefecimento e do lubrificante, a pressão dos gases de escape e a depressão no coletor de admissão, a temperatura dos gases de escape, a temperatura da entrada de ar, a pressão atmosférica, a humidade e a temperatura do combustível. Estes instrumentos devem satisfazer os requisitos do seguinte quadro:

QUADRO 3

Precisão dos instrumentos de medida

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

2.2.3 - Caudal dos gases de escape brutos

Para calcular as emissões contidas nos gases de escape brutos e para controlar um sistema de diluição do escoamento parcial, é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape. Para determinar este caudal, pode-se utilizar qualquer um dos métodos adiante descritos.

Para fins do cálculo das emissões, o tempo de resposta de qualquer método descrito a seguir deve ser igual ou inferior ao valor exigido para o tempo de resposta do analisador, conforme definido no n.º 1.11.1 do apêndice 2 do anexo III.

Para efeitos do controlo de um sistema de diluição do escoamento parcial, é necessária uma resposta mais rápida. Para os sistemas de diluição do escoamento parcial com controlo em linha, é necessário um tempo de resposta (igual ou menor que) 0,3 s. Para os sistemas de diluição do escoamento parcial com controlo baseado num ensaio pré-registado, é necessário um tempo de resposta no sistema de medida do caudal dos gases de escape (igual ou menor que) 5 s com o tempo de (igual ou menor que) 1 s. O tempo de resposta do sistema deve ser especificado pelo fabricante do instrumento. Os requisitos relativos ao tempo de resposta para os sistemas de medida do caudal dos gases de escape e de diluição do escoamento parcial estão indicados no n.º 2.4.

Método de medição direta

A medição direta do escoamento instantâneo dos gases de escape pode ser efetuada por sistema tais como:

a)

Dispositivos de diferencial de pressão, tal como tubeiras de escoamento, conforme série de normas ISO 5167;

b)

Medidor de escoamento ultrassónico;

c)

Medidor de escoamento por vórtices.

Devem ser tomadas precauções para evitar erros de medição que teriam influência no erro dos valores de emissões. Tais precauções incluem a instalação cuidadosa do dispositivo do sistema de escape do motor de acordo com as recomendações do fabricante do instrumento e com a boa prática da engenharia. Em especial, o comportamento funcional do motor e as emissões não devem ser afetados pela instalação do dispositivo.

Os medidores de escoamento devem satisfazer as especificações de precisão do quadro 3, mencionado no número anterior.

Método de medição do ar e do combustível

Trata-se de medir o escoamento de ar e o escoamento de combustível com medidores adequados.

O cálculo de escoamento dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

G(índice EXHW) = G(índice AIRW) + G(índice FUEL), para a massa dos gases de escape em húmido.

Os medidores de escoamento devem satisfazer as especificações de precisão do mesmo quadro 3, mas devem também ser suficientemente precisos para satisfazer as especificações de precisão relativas ao escoamento dos gases de escape.

Método de medição do gás traçador

Este método envolve a medição da concentração de um gás traçador nos gases de escape.

Injeta-se uma quantidade conhecida de um gás inerte, como por exemplo hélio puro, no escoamento dos gases de escape como traçador. O gás é misturado e diluído com os gases de escape, mas não deve reagir no tubo de escape. A concentração do gás deve ser então medida na amostra de gases de escape.

Para assegurar a mistura completa do gás traçador, a sonda de recolha de amostras dos gases de escape deve estar localizada pelo menos a 1 metro ou 30 vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o maior, a jusante do ponto de injeção do gás traçador. A sonda de recolha de amostras pode estar localizada mais próxima do ponto de injeção se se verificar a mistura completa por comparação da concentração do gás traçador com a concentração de referência quando o gás traçador for injetado a montante do motor.

O caudal do gás traçador deve ser regulado de modo a que a concentração desse gás em marcha lenta sem carga do motor depois da mistura se torne inferior à escala completa do analisador do gás traçador.

O cálculo do caudal dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

A concentração de fundo do gás traçador (conc(índice a)) pode ser determinada tomando a média da concentração de fundo medida imediatamente antes do ensaio e após o ensaio.

Quando a concentração de fundo for inferior a 1 % da concentração do gás traçador após mistura (conc(índice mix)) ao escoamento máximo de escape, a concentração de fundo pode ser desprezada.

O sistema completo deve satisfazer as especificações de precisão para o escoamento dos gases de escape e deve ser calibrado de acordo com o n.º 1.11.2 do apêndice 2 do anexo III.

Método de medida do caudal de ar e relação ar/combustível

Este método envolve o cálculo do caudal mássico dos gases de escape a partir do caudal de ar e da relação ar/combustível. O cálculo do caudal mássico instantâneo dos gases de escape faz-se do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

O caudalímetro de ar deve satisfazer as especificações de precisão do quadro 3, e o analisador de CO(índice 2) deve satisfazer as especificações do n.º 2.3.1. e o sistema completo deve satisfazer as especificações relativas ao cálculo do caudal dos gases de escape.

Facultativamente, pode-se utilizar um equipamento de medida da relação ar/combustível tal como um sensor do tipo Zircónia para a medição do ar em excesso de acordo com as especificações do n.º 2.3.4.

2.2.4 - Caudal dos gases de escape diluídos

Para o cálculo das emissões contidas nos gases de escape diluídos é necessário conhecer o caudal mássico dos gases de escape diluídos. O escoamento total dos gases de escape diluídos durante o ciclo (kg/ensaio) a partir dos valores medidos durante o ensaio e dos dados de calibração correspondentes do dispositivo de medida do escoamento, V0 para o PDP, K(índice v) para o CFV e C(índice d) para o SSV, por qualquer um dos métodos descritos no n.º 2.2.1 do apêndice 3 do anexo III. Se a massa total da amostra de partículas e poluentes gasosos exceder 0,5 % do escoamento total através do CVS, este deve ser corrigido ou então o escoamento das amostras de partículas deve voltar ao CVS antes do dispositivo de medida do caudal.

2.3 - Determinação dos componentes gasosos

2.3.1 - Especificações gerais dos analisadores

Os analisadores devem ter uma gama de medida adequada à precisão necessária para medir as concentrações dos componentes dos gases de escape, definidas no n.º 1.4.1.1. Recomenda-se que os analisadores funcionem de modo tal que as concentrações medidas fiquem compreendidas entre 15 % e 100 % da escala completa.

Se o valor da escala completa for igual ou inferior a 155 ppm, ou ppm C, ou se forem utilizados sistemas de visualização, como computadores ou dispositivos de registo de dados, que forneçam uma precisão e uma resolução suficientes abaixo de 15 % da escala completa, são também aceitáveis concentrações abaixo de 15 % da escala completa. Neste caso, devem ser feitas calibrações adicionais para assegurar a precisão das curvas de calibração, conforme o n.º 1.5.5.2 do apêndice 2 do anexo III.

A compatibilidade eletromagnética (CEM) do equipamento deve ser tal que minimize erros adicionais.

2.3.1.1 - Erros de medida

O desvio do analisador relativamente ao ponto de calibração nominal não pode ser superior a (mais ou menos) 2 % da leitura, ou a (mais ou menos) 0,3 % da escala completa, conforme o valor maior.

Nota. - Para este fim, a precisão é definida como desvio de leitura do analisador em relação aos valores nominais de calibração utilizando um gás de calibração (= valor verdadeiro).

2.3.1.2 - Repetibilidade

A repetibilidade, definida como 2,5 vezes o desvio-padrão de 10 respostas consecutivas a um determinado gás de calibração, não deve ser superior a (mais ou menos) 1 % da concentração máxima para cada gama utilizada acima de 155 ppm, ou ppm C, ou (mais ou menos) 2 % para cada gama utilizada abaixo de 155 ppm, ou ppm C.

2.3.1.3 - Ruído

A resposta pico a pico do analisador a gases de colocação no zero e de calibração durante qualquer período de 10 segundos não deve exceder 2 % da escala completa em todas as gamas utilizadas.

2.3.1.4 - Desvio do zero

O desvio do zero durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A resposta ao zero é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de colocação no zero durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

2.3.1.5 - Desvio de calibração

O desvio da calibração durante um período de uma hora deve ser inferior a 2 % da escala completa na gama mais baixa utilizada. A calibração é definida como a diferença entre a resposta à calibração e a resposta ao zero. A resposta à calibração é definida como a resposta média, incluindo o ruído, a um gás de calibração durante um intervalo de tempo de 30 segundos.

2.3.1.6 - Tempo de subida

Para a análise dos gases de escape brutos, o tempo de subida do analisador instalado no sistema de medida não deve exceder 2,5 s.

Nota. - Avaliar apenas o tempo de resposta do analisador não define com clareza a adequação do sistema total ao ensaio em condições transientes. Os volumes e especialmente os volumes mortos através do sistema, não só afetam o tempo de transporte da sonda até ao analisador, mas também o tempo de subida. Do mesmo modo, os tempos de transporte dentro de um analisador seriam definidos como tempo de resposta do analisador, tal como o conversor ou os coletores de água dentro dos analisadores de NO(índice x). A determinação do tempo total de resposta do sistema está descrita no n.º 1.11.1 do apêndice 2 do anexo III.

2.3.2 - Secagem do gás

Aplicam-se as mesmas especificações para o ciclo de ensaios NRSC, de acordo com o n.º 1.4.2.

O dispositivo facultativo de secagem do gás deve ter um efeito mínimo na concentração dos gases medidos. Os secadores químicos não constituem um método aceitável de remoção da água da amostra.

2.3.3 - Analisadores

Aplicam-se as mesmas especificações para o ciclo de ensaios NRSC, de acordo com o n.º 1.4.3.

Os gases a medir devem ser analisados com os instrumentos a seguir indicados. Para os analisadores não lineares, é admitida a utilização de circuitos de linearização.

2.3.3.1 - Análise do monóxido de carbono (CO)

O analisador de monóxido de carbono deve ser do tipo infravermelho não dispersivo (NDIR).

2.3.3.2 - Dióxido de carbono (CO(índice 2))

O analisador de dióxido de carbono deve ser do tipo infravermelho não dispersivo (NDIR).

2.3.3.3 - Análise dos hidrocarbonetos (HC)

O analisador de hidrocarbonetos deve ser do tipo aquecido de ionização por chama (HFID) com detetor, válvulas, tubagens, etc., aquecido de modo a manter a temperatura do gás em 463 K (190 ºC) (mais ou menos) 10 K.

2.3.3.4 - Análise dos óxidos de azoto (NO(índice x))

O analisador de óxidos de azoto deve ser do tipo de quimioluminescência (CLD) ou do tipo de quimioluminescência aquecido (HCLD) com conversor NO(índice 2)/NO, se a medição for feita em base seca. Se a medição for feita em base húmida, deve ser utilizado um analisador HCLD com conversor mantido acima de 328 K (55 ºC), desde que a verificação do efeito de atenuação da água, descrita no n.º 1.9.2.2 do apêndice 2 do anexo III tenha sido satisfatória.

Tanto para o CLD como para o HCLD, o percurso do gás é mantido a uma temperatura das paredes de 328 K a 473 K (55 ºC a 200 ºC) até ao conversor nas medições em base seca e até ao analisador nas medições em base húmida.

2.3.4 - Medição da relação ar/combustível

O equipamento de medida da relação ar/combustível utilizado para determinar o escoamento dos gases de escape, conforme especificado no n.º 1.2.5, é um sensor da relação ar/combustível de gama larga ou um sensor lambda do tipo Zircónia.

O sensor é montado diretamente no tubo de escape num local em que a temperatura dos gases de escape seja suficientemente elevada para eliminar a condensação da água.

A precisão do sensor com a parte eletrónica incorporada deve ter as seguintes tolerâncias:

(mais ou menos) 3 % da leitura (lambda) (menor que)2

(mais ou menos) 5 % da leitura 2 (igual ou menor que) (lambda) (menor que)5

(mais ou menos) 10 % da leitura 5 (igual ou menor que) (lambda)

Para se obter a precisão acima especificada, o sensor deve ser calibrado conforme especificado pelo fabricante do instrumento.

2.3.5 - Recolha de amostras das emissões gasosas

2.3.5.1 - Escoamento dos gases de escape

Para o cálculo das emissões nos gases de escape brutos, aplicam-se as mesmas especificações que para o ciclo de ensaios NRSC, de acordo com o n.º 1.4.4.

As sondas de recolha de amostras das emissões gasosas devem ser instaladas pelo menos 0,5 metros ou três vezes o diâmetro do tubo de escape, conforme o valor mais elevado, a montante da saída do sistema de gases de escape, tanto quanto possível, e suficientemente próximo do motor de modo a assegurar uma temperatura dos gases de escape de pelo menos 343 K (70 ºC) na sonda.

No caso de um motor multicilindros com um coletor de escape ramificado, a entrada da sonda deve estar localizada suficientemente longe, a jusante, de modo a assegurar que a amostra seja representativa das emissões médias de escape de todos os cilindros. Nos motores multicilindros com grupos distintos de coletores, por exemplo nos motores em «V», é admissível obter uma amostra para cada grupo individualmente e calcular uma emissão média de escape. Podem ser utilizados outros métodos em relação aos quais se tenha podido demonstrar haver uma correlação com os métodos acima. Para o cálculo das emissões de escape, deve ser utilizado o escoamento mássico total dos gases de escape do motor.

Se a composição dos gases de escape for influenciada por qualquer sistema pós-tratamento do escape, a amostra de gases de escape deve ser retirada a montante desse dispositivo nos ensaios da fase I e a jusante desse dispositivo nos ensaios da fase II.

2.3.5.2 - Escoamento dos gases de escape diluídos

Se for utilizado um sistema de diluição do escoamento total, aplicam-se as especificações a seguir.

O tubo de escape entre o motor e o sistema de diluição do escoamento total deve satisfazer os requisitos do anexo V.

Instalam-se as sondas de recolha de amostras das emissões gasosas no túnel de diluição num ponto em que o ar de diluição e os gases de escape sejam bem misturados, e na estreita proximidade da sonda de recolha de amostras de partículas.

A recolha de amostras pode ser executada de um modo geral de duas formas:

a)

Recolhem-se amostras dos poluentes num saco de recolha de amostras durante o ciclo, que são medidas depois do ensaio ter terminado;

b)

São recolhidas continuamente amostras dos poluentes que são integradas durante o ciclo; este método é obrigatório para os HC e os NO(índice x).

Recolhem-se amostras das concentrações de fundo a montante do túnel de diluição num saco de amostras, sendo subtraídas da concentração das emissões, de acordo com o n.º 2.2.3 do apêndice 3 do anexo III.

2.4 - Determinação das partículas

A determinação das partículas exige um sistema de diluição. A diluição pode ser obtida por um sistema de diluição do escoamento parcial ou um sistema de diluição do escoamento total. A capacidade de escoamento do sistema de diluição deve ser suficientemente grande para eliminar completamente a condensação de água nos sistemas de diluição e de recolha de amostras, e manter a temperatura dos gases de escape diluídos entre 315 K (42 ºC) e 325 K (52 ºC) imediatamente a montante dos suportes dos filtros. Se a humidade do ar for elevada, é permitida a desumidificação do ar de diluição antes de entrar no sistema de diluição. Se a temperatura ambiente for inferior a 293 K (20 ºC), recomenda-se o pré-aquecimento do ar de diluição acima do limite de temperatura de 303 K (30 ºC). Todavia, a temperatura do ar diluído não deve exceder 325 K (52 ºC) antes da introdução dos gases de escape no túnel de diluição.

A sonda de recolha de amostras de partículas deve ser instalada na vizinhança próxima da sonda de recolha de amostras das emissões gasosas, e a instalação deve satisfazer as disposições do n.º 2.3.5.

Para determinar a massa das partículas, são necessários um sistema de recolha de amostras de partículas, filtros de recolha de amostras de partículas, uma balança capaz da pesar microgramas e uma câmara de pesagem controlada em termos de temperatura e de humidade.

Especificações do sistema de diluição parcial

O sistema de diluição parcial do escoamento deve ser concebido para separar a corrente de escape em duas partes, sendo a mais pequena diluída com ar e subsequentemente utilizada para a medição das partículas. É essencial que a razão da diluição seja determinada com muita precisão. Podem ser aplicados diferentes métodos de separação; o tipo de separação utilizado dita, em grau significativo, os equipamentos e os processos de recolha de amostras a utilizar conforme o n.º 1.2.1.1 do anexo V.

Para o controlo de um sistema de diluição do escoamento parcial é necessário uma resposta rápida do sistema. Determina-se o tempo de transformação pelo sistema através do processo descrito no n.º 1.11.1 do apêndice 2 do anexo III.

Se o tempo de transformação combinado da medição do escoamento de escape, nos termos do número anterior, e do sistema de diluição do escoamento parcial for inferior a 0,3 s, pode-se utilizar controlo em linha. Se o tempo de transformação exceder 0,3 s deve-se utilizar controlo avançado baseado num ensaio pré-registado. Neste caso, o tempo de subida deve ser (igual ou menor que) 1 s e o tempo de atraso da combinação (igual ou menor que) 10 s.

A resposta total do sistema deve ser concebida para assegurar uma amostra representativa das partículas G(índice SE), proporcional ao caudal mássico do escape. Para determinar a proporcionalidade, efetua-se uma análise de regressão linear de G(índice SE) em relação a G(índice EXHW) a uma taxa de aquisição de dados mínima de 5 Hz e satisfazendo os seguintes critérios:

a)

O coeficiente de correlação r da regressão linear entre G(índice SE) e G(índice EXHW) não deve ser inferior a 0,95;

b)

O erro padrão da estimativa de G(índice SE), em G(índice EXHW) não deve exceder 5 % do máximo de G(índice SE);

c)

A ordenada na origem de G(índice SE) na reta de regressão não deve exceder (mais ou menos) 2 % do máximo de G(índice SE.)

Facultativamente, pode-se efetuar um pré-ensaio e utilizar o sinal do caudal mássico de escape desse pré-ensaio para controlar o escoamento das amostras para dentro do sistema de partículas, através do controlo prévio. Tal método é exigido se o tempo de transformação do sistema de partículas t(índice 50,p) ou o tempo de transformação do caudal mássico de escape forem, t(índice 50,f) (maior que) 0,3 s. Obtêm-se um controlo correto do sistema de diluição parcial se o traço do tempo de G(índice EXHW, pre) do pré-ensaio, que controla G(índice SE,) for desviado por um tempo prévio de t(índice 50,p) + t(índice 50,f.)

Para estabelecer a correlação entre G(índice SE) e G(índice EXHW), utilizam-se os dados obtidos durante o ensaio real, com o G(índice EXHW) alinhado em função do tempo por t(índice 50,f) relativo a G(índice SE,) não havendo contribuição de t(índice 50),(índice p) para o alinhamento de tempo. Quer dizer, o desvio de tempo entre G(índice EXHW) e G(índice SE) é a diferença dos seus tempos de transformação que foi determinada no n.º 2.6 do apêndice 2 do anexo III.

No que diz respeito aos sistemas de diluição do escoamento parcial, a precisão do caudal recolhido G(índice SE) é de especial importância, se não for medido diretamente mas determinado por medição diferencial do caudal:

G(índice SE)= G(índice TOTW) - G(índice DILW)

Neste caso, não é suficiente uma precisão de (mais ou menos) 2 % para o G(índice TOTW) e G(índice DILW) para garantir precisões aceitáveis para o G(índice SE). Se o caudal de gás for determinado por medição diferencial do escoamento, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exatidão de G(índice SE) seja de (mais ou menos) 5 % quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento.

Podem ser obtidas precisões aceitáveis para o G(índice SE) através de qualquer um dos seguintes métodos:

a)

As precisões absolutas de G(índice TOTW) e G(índice DILW) são (mais ou menos) 0,2 % o que garante uma precisão de G(índice SE) (igual ou menor que) 5 % a uma razão de diluição de 15. Todavia, ocorrem erros maiores a maiores razões de diluição;

b)

A calibração de G(índice DILW) relativamente a G(índice TOTW) é efetuada de modo tal que se obtenham as mesmas precisões para G(índice SE) que as obtidas na alínea anterior. Para os pormenores de tal calibração, ver n.º 2.6 do apêndice 2 do anexo III;

c)

Determina-se indiretamente a precisão de G(índice SE) a partir da precisão da razão de diluição conforme determinada por um gás traçador, por exemplo CO(índice 2). Aqui também são necessárias precisões para o G(índice SE) equivalentes às obtidas pelo método da alínea a);

d)

As precisões absolutas de G(índice TOTW) e G(índice DILW) estão dentro de (mais ou menos) 0,2 % da escala completa, o erro máximo da diferença entre G(índice TOTW) e G(índice DILW) está a 0,2 %, e o erro de linearidade está a (mais ou menos) 0,2 % do valor mais elevado de G(índice TOTW) durante o ensaio.

2.4.1 - Filtros de recolha de amostras de partículas

2.4.1.1 - Especificação dos filtros

São necessários filtros de fibra de vidro revestidos de fluorocarbono ou filtros de membrana com base em fluorocarbono para os ensaios de certificação. Para aplicações especiais podem ser utilizados diferentes materiais de filtragem. Todos os tipos de filtro devem ter um rendimento de recolha de 0,3 (mi)m DOP (ftalato de dioctilo) de pelo menos 99 % a uma velocidade nominal do gás compreendida entre 35 e 100 cm/s. Ao efetuar ensaios de correlação entre laboratórios ou entre um fabricante e a autoridade de homologação, devem-se utilizar filtros de qualidade idêntica.

2.4.1.2 - Dimensão dos filtros

Os filtros de partículas devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm, com um diâmetro da mancha de 37 mm. São aceitáveis filtros de maiores diâmetros, definidos no n.º 2.4.1.5.

2.4.1.3 - Filtros primário e secundário

Durante a sequência de ensaios, os gases de escape diluídos devem ser recolhidos por meio de um par de filtros colocados em série, um filtro primário e um secundário. O filtro secundário não deve ser localizado a mais de 100 mm a jusante do filtro primário, nem estar em contacto com este. Os filtros podem ser pesados separadamente ou em conjunto, sendo colocados mancha contra mancha.

2.4.1.4 - Velocidade nominal no filtro

Deve-se obter uma velocidade nominal do gás através do filtro compreendida entre 35 e 100 cm/s. O aumento da perda de carga entre o início e o fim do ensaio não deve ser superior a 25 kPa.

2.4.1.5 - Carga do filtro

As cargas mínimas recomendadas para as dimensões de filtros mais comuns estão indicadas no quadro a seguir. Para dimensões maiores, a carga mínima é de 0,065 mg/1000 mm2 de área de filtragem.

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

2.4.2 - Especificações da câmara de pesagem e da balança analítica

2.4.2.1 - Condições na câmara de pesagem

A temperatura da câmara ou da sala em que os filtros de partículas são condicionados e pesados deve ser mantida a 295 K (22 ºC) (mais ou menos) 3 K durante todo o período de condicionamento e pesagem. A humidade deve ser mantida a um ponto de orvalho de 282,5 K (9,5 ºC) (mais ou menos) 3 K, e a humidade relativa, a 45 % (mais ou menos) 8 %.

2.4.2.2 - Pesagem dos filtros de referência

O ambiente da câmara ou da sala deve estar isento de quaisquer contaminantes ambiente tais como pó, que possam cair nos filtros de partículas durante a sua fase de estabilização. São admitidas perturbações das condições da câmara de pesagem especificadas no número anterior se a sua duração não exceder 30 minutos. A câmara de pesagem deve satisfazer as especificações exigidas antes da entrada do pessoal. Devem ser pesados pelo menos dois filtros de referência ou dois pares de filtros de referência não utilizados no prazo de quatro horas, mas de preferência ao mesmo tempo que o filtro, ou par de filtros, de recolha de amostras. Esses filtros devem ter as mesmas dimensões e ser do mesmo material que os filtros de recolha de amostras.

Se o peso médio dos filtros de referência, ou pares de filtros de referência, variar entre pesagens dos filtros de recolha de amostras em mais de 10 (mi)g, todos os filtros de recolha devem ser deitados fora, repetindo-se o ensaio de emissões.

Se não forem satisfeitos os critérios de estabilidade da câmara de pesagem indicados no número anterior, mas a pesagem dos filtros, ou pares de filtros, de referência satisfizer esses critérios, o fabricante dos motores tem a faculdade de aceitar os pesos dos filtros de recolha ou de anular os ensaios, arranjar o sistema de controlo da câmara de pesagem e voltar a realizar os ensaios.

2.4.2.3 - Balança analítica

A balança analítica utilizada para determinar os pesos de todos os filtros deve ter uma precisão, desvio-padrão de 2 (mi)g, e uma resolução de 1 (mi)g, com 1 dígito = 1 (mi)g, especificadas pelo fabricante da balança.

2.4.2.4 - Eliminação dos efeitos da eletricidade estática

Para eliminar os efeitos da eletricidade estática, os filtros devem ser neutralizados antes da pesagem, por exemplo por um neutralizador de polónio ou dispositivo de efeito semelhante.

2.4.3 - Especificações adicionais para a medição de partículas

Todas as peças do sistema de diluição e do sistema de recolha de amostras, desde o tubo de escape até ao suporte dos filtros, que estejam em contacto com gases de escape brutos ou diluídos, devem ser concebidas para minimizar a deposição ou alteração das partículas. Todas as peças devem ser feitas de materiais condutores de eletricidade que não reajam com os gases de escape, e devem ser ligadas à terra para impedir efeitos eletrostáticos.

APÊNDICE 2

Método de calibração para os ensaios NRSC e NRTC (1)

(1) O método de calibração é comum para os ensaios NRSC e NRTC, com exceção dos requisitos dos n.os 1.11 e 2.6

1 - Calibração dos instrumentos de análise

1.1 - Introdução

Cada analisador deve ser calibrado tantas vezes quantas as necessárias para satisfazer os requisitos de precisão da presente norma. O método de calibração a utilizar para os analisadores indicados no n.º 1.4.3 do apêndice 1 do anexo III está descrito no presente número.

1.2 - Gases de calibração

O prazo de validade de todos os gases de calibração deve ser respeitado.

A data de término desse prazo, indicada pelo fabricante dos gases, deve ser registada.

1.2.1 - Gases puros

A pureza exigida para os gases é definida pelos limites de contaminação abaixo indicados. Deve-se dispor dos seguintes gases:

a)

Azoto purificado

(contaminação (igual ou menor que) 1 ppm de C; (igual ou menor que) 1 ppm de CO; (igual ou menor que) 400 ppm de CO(índice 2); (igual ou menor que) 0,1 ppm de NO)

b)

Oxigénio purificado

(pureza (maior que) 99, 5% vol O(índice 2))

c)

Mistura hidrogénio-hélio

(40 % (mais ou menos) 2 % de hidrogénio, restante hélio)

(contaminação (igual ou menor que) 1 ppm de C; (igual ou menor que) 400 ppm de CO(índice 2))

d)

Ar de síntese purificado

(contaminação (igual ou menor que) 1 ppm de C; (igual ou menor que) 1 ppm de CO; (igual ou menor que) 400 ppm de CO(índice 2;) (igual ou menor que) 0,1 ppm de NO)

(teor de oxigénio compreendido entre 18 % e 21 % em vol).

1.2.2 - Gases de calibração

Devem estar disponíveis misturas de gases com as seguintes composições químicas:

a)

C(índice 3)H(índice 8) e ar de síntese purificado, conforme o n.º 1.2.1;

b)

CO e azoto purificado;

c)

NO e azoto purificado, sendo que a quantidade de NO(índice 2) contida neste gás de calibração não deve exceder 5% do teor de NO;

d)

O(índice 2) e azoto purificado;

e)

CO(índice 2) e azoto purificado;

f)

CH(índice 4) e ar de síntese purificado;

g)

C(índice 2)H(índice 6) e ar de síntese purificado.

Nota. - São admitidas outras combinações de gases desde que estes não reajam entre si.

A concentração real de um gás de calibração deve ser o valor nominal com uma tolerância de (mais ou menos) 2%. Todas as concentrações dos gases de calibração devem ser indicadas em volume, percentagem ou ppm em volume.

Os gases utilizados para calibração podem também ser obtidos através de um misturador-doseador de gás, por diluição de N(índice 2) purificado ou ar de síntese purificado. A precisão do dispositivo misturador deve ser tal que a concentração dos gases de calibração diluídos possa ser determinada com uma aproximação de (mais ou menos) 2 %.

Esta precisão implica que os gases primários utilizados para a mistura devem ser conhecidos com uma precisão mínima de (mais ou menos) 1 %, com base em normas nacionais ou internacionais sobre gases. A verificação é efetuada entre 15 % e 50 % da escala completa relativamente a cada calibração que inclua um dispositivo de mistura. Pode-se efetuar outra verificação utilizando outro gás de calibração, se a primeira verificação tiver falhado.

Em alternativa, o dispositivo de mistura pode ser verificado com um instrumento, que por natureza é linear, utilizando gás NO com um CLD. O valor de calibração do instrumento deve ser ajustado com o gás de calibração diretamente ligado ao instrumento. Verifica-se o dispositivo de mistura com as regulações utilizadas e compara-se o valor nominal com a concentração medida pelo instrumento. Esta diferença deve, em cada ponto, situar-se a (mais ou menos) 1 % do valor nominal.

Podem ser utilizados outros métodos baseados na boa prática de engenharia e com o acordo prévio das partes envolvidas.

Nota. - Recomenda-se um misturador-doseador de gás cuja precisão tenha uma tolerância de (mais ou menos) 1%, para o estabelecimento da curva de calibração do analisador. O misturador-doseador de gás deve ser calibrado pelo fabricante do instrumento.

1.3 - Processo de funcionamento dos analisadores e do sistema de recolha de amostras

O processo de funcionamento dos analisadores deve ser o indicado nas instruções de arranque e funcionamento do respetivo fabricante. Devem ser respeitados os requisitos mínimos indicados nos n.os 1.4 a 1.9.

1.4 - Ensaio de estanquidade

Deve ser efetuado um ensaio de estanquidade do sistema. Para tal, desliga-se a sonda do sistema de escape e obtura-se a sua extremidade. Liga-se a bomba do analisador. Após um período inicial de estabilização, todos os fluxómetros devem indicar zero. Se tal não acontecer, as linhas de recolha de amostras devem ser verificadas e a anomalia corrigida. A taxa de fuga máxima admissível no lado do vácuo é de 0,5% do caudal durante a utilização para a parte do sistema que está a ser verificada. Os caudais do analisador e do sistema de derivação podem ser utilizados para estimar os caudais em utilização.

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 calibração.

Se após um período adequado de tempo a leitura revelar uma concentração inferior à introduzida, este facto aponta para problemas de calibração ou de estanquidade.

1.5 - Processo de calibração

1.5.1 - Conjunto do instrumento

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

1.5.2 - Tempo de aquecimento

O tempo de aquecimento deve estar de acordo 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 de analisador HFID otimizada, conforme o n.º 1.8.1.

1.5.4 - Calibração

Calibra-se cada uma das gamas de funcionamento normalmente utilizadas.

Utilizando ar de síntese purificado, ou azoto, põe-se em zero os analisadores de CO, CO(índice 2,) NO(índice x), HC e O(índice 2).

Introduzem-se os gases de calibração adequados nos analisadores, sendo os valores registados e as curvas de calibração estabelecidas de acordo com o n.º 1.5.6.

Verifica-se novamente a regulação do zero e repete-se, se necessário, o processo de calibração.

1.5.5 - Estabelecimento da curva de calibração

1.5.5.1 - Orientações gerais

A curva de calibração do analisador é estabelecida por pelo menos seis pontos de calibração, excluindo o zero, espaçados tão uniformemente quanto possível.

A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados. Se o grau do polinómio resultante for superior a três, o número de pontos de calibração, incluindo o zero, deve ser pelo menos igual a esse grau acrescido de duas unidades.

A curva de calibração não deve afastar-se mais de (mais ou menos) 2 % do valor nominal de cada ponto de calibração e mais de (mais ou menos) 0,3 % da escala completa no zero.

A partir da curva e dos pontos de calibração, é possível verificar se a calibração foi efetuada de modo correto. Devem ser indicados os diferentes parâmetros característicos do analisador, em especial:

a)

A gama de medida;

b)

A sensibilidade;

c)

A data de realização da calibração.

1.5.5.2 - Calibração abaixo dos 15 % da escala completa

A curva de calibração do analisador é definida por pelo menos 10 pontos de calibração, excluindo o zero, espaçados de modo que 50 % dos pontos de calibração estejam abaixo de 10% da escala completa.

A curva de calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados.

A curva de calibração não deve afastar-se mais de (mais ou menos) 4 % do valor nominal de cada ponto de calibração e mais de (mais ou menos) 0,3 % da escala completa no zero.

1.5.5.3 - Métodos alternativos

Podem ser utilizadas outras técnicas, como por exemplo, computadores, comutadores de gama controlados eletronicamente, entre outros, se se puder provar que fornecem uma exatidão equivalente.

1.6 - Verificação da calibração

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

Para verificar a calibração, utiliza-se um gás de colocação no zero e um gás de calibração cujo valor nominal é superior a 80% da totalidade da escala correspondente à 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 este o caso, deve ser estabelecida uma nova curva de calibração de acordo com o n.º 1.5.4.

1.7 - 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 1.7.1 a 1.7.8, de acordo com a figura 1.

1.7.1 - Instalação de ensaio

Usando a instalação indicada na figura 1, conforme no n.º 1.4.3.4 do apêndice 1 do anexo III e o processo abaixo indicado, a eficiência dos conversores pode ser ensaiada através de um ozonisador.

Figura 1

Esquema de um conversor de NO(índice 2)

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

1.7.2 - Calibração.

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

1.7.3 - Cálculos

A eficiência do conversor de NO(índice x) calcula-se do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

1.7.4 - 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 calibração indicada no n.º 1.7.2. O analisador está no modo NO.

Regista-se a concentração indicada na alínea c) do número anterior. O ozonisador é mantido desativado ao longo do processo.

1.7.5 - Ativação do ozonisador

Ativa-se agora o ozonizador para fornecer ozono suficiente para fazer baixar a concentração de NO a cerca de 20%, no mínimo 10%, da concentração de calibração indicada no n.º 1.7.2. Regista-se a concentração indicada na alínea d) do n.º 1.7.3. O analisador está no modo NO.

1.7.6 - 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 na alínea a) do n.º 1.7.3. O analisador está no modo NO(índice x)

1.7.7 - Desativação do ozonisador

Desativa-se agora o ozonizador. A mistura de gases descrita no número anterior passa através do conversor para o detetor. Regista-se a concentração indicada na alínea b) do n.º 1.7.3. O analisador está no modo NO(índice x).

1.7.8 - Modo NO

Comutado para o modo NO com o ozonisador desativado, o fluxo de oxigénio ou de ar de síntese é 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 1.7.2. O analisador está no modo NO.

1.7.9 - Intervalo dos ensaios

A eficiência do conversor deve ser ensaiada antes de cada calibração do analisador de NO(índice x).

1.7.10 - 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 1.7.5, deve-se utilizar a gama mais alta que dê esta redução.

1.8 - Ajustamento do FID

1.8.1 - Optimização da resposta do detetor

O HFID deve ser ajustado conforme especificado pelo fabricante do instrumento. Deve-se utilizar um gás de calibração contendo propano em 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 calibração com uma concentração de 350 ppm de C (mais ou menos) 75 ppm de C. A resposta com um dado caudal de combustível deve ser determinada a partir da diferença entre a resposta com um gás de calibração e a resposta com um gás de colocação no zero. O caudal de combustível deve ser aumentado e reduzido progressivamente em relação à especificação do fabricante. Registam-se as respostas com o gás de calibração e é aumentado o gás de colocação no zero a esses caudais de combustível. Desenha-se a curva da diferença entre as duas respostas, e ajusta-se o caudal de combustível em função da parte mais rica da curva.

1.8.2 - Fatores 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 fatores de resposta devem ser determinados ao colocar o analisador em serviço e após longos períodos de utilização. O fator de resposta (R(índice f)) para uma dada espécie de hidrocarboneto é a relação entre a leitura C1 no FID e a concentração de gás no cilindro, expressa em ppm de C1.

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 24 horas à temperatura de 298 K (25 ºC) (mais ou menos) 5 K.

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

a)

Metano e ar de síntese purificado: 1,00 (igual ou menor que) R(índice f) (igual ou menor que) 1,15;

b)

Propileno e ar de síntese purificado: 0,90 (igual ou menor que) R(índice f) (igual ou menor que) 1,1;

c)

Tolueno e ar de síntese purificado: 0,90 (igual ou menor que) R(índice f) (igual ou menor que) 1,10.

Estes valores são relativos ao fator de resposta (R(índice f)) de 1,00 para o propano e o ar de síntese purificado.

1.8.3 - 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.

Escolhe-se uma gama em que os gases de verificação da interferência do oxigénio se situam nos 50 % superiores, realiza-se o ensaio com a temperatura do forno regulada conforme necessário.

1.8.3.1 - Gases de verificação da interferência do oxigénio

Os gases de verificação da interferência do oxigénio devem conter propano com uma concentração de 350 ppm C (mais ou menos) 75 ppm C. O valor da concentração deve ser determinado com as tolerâncias para os gases de calibração através de análise cromatográfica dos hidrocarbonetos totais acrescidos de impurezas ou através de mistura dinâmica. O azoto deve ser o diluente predominante, sendo o restante oxigénio. As misturas necessárias para o ensaio dos motores diesel são:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

1.8.3.2 - Procedimento

a)

Coloca-se o analisador em zero;

b)

Calibra-se o analisador com uma mistura de 21 % de oxigénio;

c)

Verifica-se novamente a resposta no zero. Se tiver mudado mais de 0,5 % da escala completa, repetem-se as operações descritas nas alíneas anteriores;

d)

Introduzem-se os gases de verificação da interferência do oxigénio a 5 % e 10 %;

e)

Verifica-se novamente a resposta no zero. Se tiver mudado mais de (mais ou menos) 1 % da escala completa, repete-se o ensaio;

f)

Calcula-se a interferência do oxigénio (% de O(índice 2)I) para cada mistura descrita na alínea d), conforme a seguir indicado:

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

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

C = resposta do analisador

(ppmC) = A/D

D = Percentagem da resposta do analisador na escala completa devido a A;

g)

A percentagem de interferência de oxigénio (% O(índice 2)I) deve ser inferior a (mais ou menos) 3,0 % relativamente a todos os gases de verificação da interferência do oxigénio necessários antes da realização do ensaio;

h)

Caso a interferência do oxigénio seja superior a (mais ou menos)3,0% ajusta-se progressivamente o escoamento de ar acima e abaixo das especificações do fabricante, repetindo-se o estabelecido no n.º 1.8.1 para cada fluxo;

i)

Caso a interferência do oxigénio seja superior a (mais ou menos) 3,0 % depois de se ajustar o escoamento de ar, sujeitam-se o escoamento de combustível e subsequentemente o escoamento da amostra a variações, repetindo-se as operações estabelecidas no n.º 1.8.1 para cada escoamento;

j)

Caso a interferência do oxigénio continue a ser superior a (mais ou menos) 3,0 %, reparam-se ou substituem-se o analisador, o combustível do FID ou o ar do queimador antes do ensaio. Repete-se então este número com o equipamento ou gases substituídos.

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

1.9 - Efeitos de interferência com os analisadores NDIR e CLD

Os gases presentes no escape que não sejam o que está a ser analisado podem interferir na leitura de vários modos. Há interferência positiva nos instrumentos NDIR quando o gás que interfere dá o mesmo efeito que o gás que está a ser medido, mas em menor grau. Há 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 de interferência indicadas nos n.os 1.9.1 e 1.9.2 devem ser efetuadas antes da utilização inicial do analisador e após longos períodos de serviço.

1.9.1 - 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 calibração 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 1 % da escala completa para as gamas iguais ou superiores a 300 ppm ou superior a 3 ppm para as gamas inferiores a 300 ppm.

1.9.2 - 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.

1.9.2.1 - Verificação do efeito de atenuação do CO(índice 2)

Faz-se passar um gás de calibração 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 calibração 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 respetivamente. Fecha-se a entrada de CO(índice 2) e deixa-se passar apenas o gás de calibração do NO através do (H)CLD, registando-se o valor de NO como D.

O efeito de atenuação é calculado do modo a seguir indicado:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

1.9.2.2 - 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 ter em consideração a diluição do gás de calibração 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 calibração 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 do NO como D. Deixa-se borbulhar o gás de calibração do NO através de água à temperatura ambiente, fazendo-se passar esse gás através do (H)CLD e registando-se o valor de NO como C. Determina-se a temperatura de água, que é registada como F. Determinam-se a pressão absoluta de funcionamento do analisador e a temperatura de água, registando-se os valores como E e F, respetivamente. 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 %) da mistura é calculado do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

e registado como H. A concentração prevista do gás de calibração de NO diluído, em vapor de água, é calculada do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

e registado como De. Para os gases de escape dos motores diesel, a concentração máxima de vapor de água em (%) prevista durante o ensaio deve ser estimada, na hipótese de uma relação atómica H/C do combustível de 1,8 para 1, a partir da concentração máxima de CO(índice 2) nos gases de escape ou da concentração do gás de calibração do CO(índice 2) não diluído, (A) medido como se indica no número anterior, do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

e registada como H(índice m.)

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

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

1.10 - Intervalos de calibração

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 calibração.

1.11 - Requisitos adicionais de calibração para as medições relativas aos gases de escape brutos durante o ensaio NRTC.

1.11.1 - Verificação do tempo de resposta do sistema analítico

As regulações do sistema para a avaliação do tempo de resposta são exatamente as mesmas que durante a medição do ensaio, isto é, pressão, caudais, regulações dos filtros nos analisadores e todas as outras influências do tempo de resposta. A determinação do tempo de resposta é feita com a mudança do gás diretamente à entrada da sonda de recolha de amostras. A mudança do gás deve ser feita em menos de 0,1 s. Os gases utilizados para o ensaio devem causar uma alteração da concentração de pelo menos 60 % de FS.

Regista-se a alteração de concentração de cada componente do gás. O tempo de resposta é definido como a diferença de tempo entre a mudança do gás e a alteração adequada da concentração registada. O tempo de resposta do sistema (t(índice 90)) consiste no tempo de atraso do detetor de medida e no tempo de subida do detetor. O tempo de atraso é definido como o tempo que passa entre a mudança (t(índice 0)) e a obtenção de uma resposta de 10 % da leitura final (t(índice 10)). O tempo de subida é definido como o tempo que passa entre a obtenção da resposta a 10% e da resposta a 90% da leitura final (t(índice 90) - t(índice 10)).

Para o alinhamento em tempo do analisador e dos sinais do escoamento dos gases de escape no caso da medição bruta, o tempo de transformação é definido como o tempo necessário para se passar da alteração (t(índice 0)) até se obter a resposta de 50% da leitura final (t(índice 50)).

O tempo de resposta do sistema deve ser (igual ou menor que) 10 segundos com um tempo de subida (igual ou menor que) 2,5 segundos para todos os componentes limitados (CO, NO(índice x) e HC) e todas as gamas utilizadas.

1.11.2 - Calibração do analisador do gás traçador para medições do caudal dos gases de escape

Calibra-se o analisador para medição da concentração do gás traçador, se utilizado, com o gás padrão.

Estabelece-se a curva de calibração no mínimo com 10 pontos de calibração, excluindo o zero, a intervalos que permitam que metade dos pontos de calibração 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 calibração é calculada pelo método dos mínimos quadrados.

A curva de calibração não deve afastar-se mais de (mais ou menos) 1% da escala completa relativamente ao valor nominal de cada ponto de calibração, na gama de 20% a 100% da escala completa. A curva de calibração 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 calibração cujo valor nominal seja superior a 80% da escala completa do analisador.

2 - Calibração do sistema de medição das partículas

2.1 - Introdução

Cada componente deve ser calibrado tantas vezes quantas as necessárias para respeitar as exigências de precisão da presente norma. O método de calibração a utilizar está descrito no presente número para os componentes indicados no n.º 1.5 do apêndice 1 do anexo III e no anexo V.

2.2 - Medição dos caudais

Os contadores de gás ou os fluxómetros devem ser calibrados de acordo com normas nacionais ou internacionais.

O erro máximo do valor medido deve ser (mais ou menos) 2% da leitura.

No que diz respeito aos sistemas de diluição do escoamento parcial, a precisão do caudal recolhido G(índice SE) é de especial importância, se não for medido diretamente mas determinado por medição diferencial do caudal:

G(índice SE) = G(índice TOTW) - G(índice DILW)

Neste caso, não é suficiente uma precisão de (mais ou menos) 2% para o G(índice TOTW) e G(índice DILW) para garantir precisões aceitáveis para o G(índice SE). Se o caudal de gás for determinado por medição diferencial do escoamento, o erro máximo da diferença deve ser tal que a exatidão de G(índice SE) seja de (mais ou menos) 5% quando a razão de diluição for inferior a 15. O cálculo pode ser feito extraindo a raiz quadrada da média dos quadrados dos erros de cada instrumento.

2.3 - Verificação da razão de diluição

Ao utilizar sistemas de recolha de amostras de partículas sem EGA, conforme no n.º 1.2.1.1 do anexo V, verifica-se a razão de diluição para cada motor novo com o motor a funcionar e utilizando as medições das concentrações de CO(índice 2) ou de NO(índice x) nos gases de escape brutos e diluídos.

A razão de diluição medida deve estar a (mais ou menos) 10% da razão de diluição calculada a partir da medição das concentrações de CO(índice 2) ou de NO(índice x.)

2.4 - Verificação das condições de escoamento parcial

A gama de velocidades dos gases de escape e as variações de pressão devem ser verificadas e ajustadas de acordo com os requisitos do n.º 1.2.1.1, EP, do anexo V, se aplicável.

2.5 - Intervalos de calibração

Os fluxómetros devem ser calibrados pelo menos de três em três meses ou sempre que haja uma reparação ou alteração do sistema que possa influenciar a calibração.

2.6 - Requisitos de calibração adicionais para sistemas de diluição de escoamento parcial

2.6.1 - Calibração periódica

Se o caudal da amostra de gases for determinado por medição diferencial, o fluxómetro ou a instrumentação de medida devem ser calibrados através de um dos procedimentos a seguir indicados, de modo tal que o caudal de G(índice SE) à entrada do túnel satisfaça os requisitos de precisão do n.º 2.4. do apêndice 1 do anexo III.

O fluxómetro para o G(índice DILW), é ligado em série ao fluxómetro para o G(índice TOTW), sendo a diferença entre os dois fluxómetros calculada em pelo menos cinco pontos com os valores de caudal igualmente espaçados entre o valor mais baixo do G(índice TOTW) utilizado durante o ensaio e o valor do G(índice DILW) utilizado durante o ensaio.

O túnel de diluição pode ser posto em derivação. Liga-se em série um aparelho calibrado de medição do caudal mássico com o fluxómetro para o G(índice TOTW) e verifica-se a precisão em relação ao valor utilizado para o ensaio. Liga-se em série um aparelho calibrado de medição do caudal mássico com o fluxómetro para o G(índice DILW) e verifica-se a precisão em relação ao valor utilizado para o ensaio para pelo menos 5 pontos correspondentes a uma razão de diluição compreendida entre 3 e 50, relativa ao G(índice TOTW), utilizado durante o ensaio.

Desliga-se o tubo de transferência TT do escape e liga-se um dispositivo de medição de caudais calibrado com uma gama adequada à medição de G(índice SE) ao tubo de transferência. Regula-se então G(índice TOTW) no valor utilizado no ensaio o G(índice DILW) é regulado em sequência em pelo menos cinco valores correspondentes a razões de diluição (q) entre 3 e 50. Em alternativa, pode existir um percurso de calibração especial do escoamento em que o túnel seja colocado em derivação mas o escoamento total e do ar de diluição através dos aparelhos de medida correspondentes são os mesmos que no ensaio real.

Introduz-se um gás traçador no tubo de transferência TT. Esse gás traçador pode ser um componente dos gases de escape, como o CO(índice 2) ou o NO(índice x). Após diluição no túnel mede-se a quantidade do gás traçador em relação a cinco razões de diluição compreendidas entre 3 e 50. A precisão do escoamento da amostra é determinada a partir da relação de diluição (q):

G(índice SE) = G(índice TOTW) /q

Têm-se em consideração as precisões dos analisadores de gás para garantir a precisão de G(índice SE).

2.6.2 - Verificação do escoamento de carbono

Recomenda-se bastante uma verificação do escoamento de carbono que utilize os gases de escape reais para detetar problemas de medida e de controlo e verificar o funcionamento correto do sistema de diluição de escoamento parcial. A verificação do escoamento de carbono deve ser efetuada pelo menos quando se instala um novo motor ou quando se muda alguma coisa significativa na configuração da célula de ensaio.

Faz-se o motor funcionar à carga, velocidade e binário de pico ou qualquer outro modo em estado estacionário que produza a 5% ou mais de CO(índice 2). O sistema de recolha de amostras de escoamento parcial deve funcionar com um fator de diluição de cerca de 15 para 1.

2.6.3 - Verificação do ensaio

Deve-se realizar uma verificação do ensaio dentro de duas horas antes do ensaio do seguinte modo:

Verifica-se a precisão dos fluxómetros pelo mesmo método que o utilizado para a calibração para pelo menos dois pontos, incluindo valores do caudal de G(índice DILW) que correspondem a razões de diluição compreendidas entre 5 e 15 para o valor de G(índice TOTW) utilizado durante o ensaio.

Se se puder demonstrar com registos do método de calibração acima descrito que a calibração dos fluxómetros é estável durante um período de tempo maior, a verificação pós-ensaio pode ser omitida.

2.6.4 - Determinação do tempo da transformação

As regulações do sistema para a avaliação do tempo de transformação são exatamente os mesmos que durante a medição do ensaio. Determina-se o tempo de transformação através do seguinte método.

Instala-se um fluxómetro de referência independente com uma gama de medida adequada para o escoamento em série com a sonda e estreitamente ligado a esta. Este fluxómetro deve ter um tempo de transformação inferior a 100 ms para a dimensão do patamar do escoamento utilizado na medição do tempo de resposta, com uma restrição do escoamento suficientemente baixa para não afetar o comportamento funcional dinâmico do sistema de diluição do escoamento parcial e consistente com a boa prática de engenharia.

Introduz-se uma mudança de patamar no escoamento dos gases de escape, ou escoamento de ar, se o dos gases de escape estiver a ser calculado, do sistema de diluição do escoamento parcial desde um valor baixo até pelo menos 90% da escala completa. O iniciador da mudança de patamar deve ser o mesmo que o utilizado para dar início ao previsto do ensaio real. Registam-se o estímulo do patamar do escoamento dos gases de escape e a resposta do fluxómetro a uma taxa de pelo menos 10 Hz.

Do mesmo modo, determinam-se os tempos da transformação a partir desses dados para o sistema de diluição do escoamento parcial, que é o tempo desde o início do estímulo do patamar até ao ponto de 50% da resposta do fluxómetro. De modo semelhante, os tempos de transformação do sinal de G(índice SE) do sistema de diluição do escoamento parcial e do sinal do G(índice EXHW) do fluxómetro dos gases de escape. Esses sinais são utilizados em verificações de regressão realizados após cada ensaio, conforme o n.º 2.4 do apêndice 1 do anexo III.

Repete-se o cálculo pelo menos durante cinco estímulos de subida e descida, procedendo-se depois ao cálculo da média dos resultados. O tempo de transformação interno, (menor que)100 ms, do fluxómetro de referência deve ser subtraído deste valor. Este é o valor «antecipação» do sistema de diluição do escoamento parcial, que é aplicado de acordo com o n.º 2.4. do apêndice 1 do anexo III.

3 - Calibração do sistema CVS

3.1 - Generalidades

Calibra-se o sistema CVS utilizando um fluxómetro preciso e os meios necessários para alterar as condições de funcionamento.

Mede-se o escoamento através do sistema com regulações de funcionamento diferentes e medem-se os parâmetros de controlo do sistema, sendo relacionados ao escoamento.

Podem-se utilizar vários tipos de fluxómetros, como por exemplo o tubo de Venturi calibrado, um fluxómetro laminar calibrado ou medidor de turbina calibrado.

3.2 - Calibração da bomba de deslocamento positivo (PDP)

Medem-se simultaneamente todos os parâmetros relacionados com a bomba juntamente com os parâmetros relacionados com um tubo de Venturi de calibração que é ligado em série com a bomba. Traça-se a curva do caudal calculado (em m3/min), à entrada da bomba, à pressão e temperatura absolutas, em função de uma correlação que é o valor de uma combinação específica de parâmetros da bomba. Determina-se a equação linear que relaciona o caudal da bomba e a função de correlação. Se a bomba CVS tiver uma transmissão de várias velocidades, realiza-se a calibração para cada gama de velocidades utilizada.

Mantém-se a estabilidade da temperatura durante a calibração.

Mantêm-se as fugas em todas as ligações e tubagens entre o Venturi de calibração e a bomba CVS em valores inferiores a 0,3% do ponto mais baixo do escoamento, isto é, restrição mais elevada e ponto de velocidade PDP mais baixa.

3.2.1 - Análise dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Q(índice s)) em cada regulação da restrição, no mínimo seis regulações, em m3/min standard a partir dos dados do fluxómetro e utilizando o método prescrito pelo fabricante. O caudal de ar é então convertido em escoamento da bomba (V(índice 0)) em m3/rev à temperatura e pressão absolutas à entrada da bomba do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

Para ter em conta a interação das variações de pressão da bomba e a taxa de escoamento da bomba, calcula-se a função de correlação (X(índice 0)) entre a velocidade da bomba, o diferencial de pressão entre a entrada e saída da bomba e a pressão absoluta à saída da bomba do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

Realiza-se um ajustamento pelo método dos mínimos quadrados para gerar a equação de calibração do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

Para um sistema CVS com várias velocidades, as curvas de calibração geradas para as diferentes gamas de caudais da bomba devem ser aproximadamente paralelas e os valores das ordenadas na origem (D(índice 0)) aumentam com a diminuição da gama de caudais da bomba.

Os valores calculados pela equação devem ter uma aproximação de (mais ou menos) 0,5% do valor medido de V(índice 0). Os valores de m variam de bomba para bomba. O fluxo de partículas com o tempo faz com que o escorregamento da bomba diminui, o que é refletido nos valores inferiores de m. Assim sendo, a calibração deve ser realizada ao arranque da máquina, após grandes manutenções e se a verificação do sistema total, conforme o n.º 3.5, indicar uma alteração da taxa de escorregamento.

3.3 - Calibração do tubo de Venturi de escoamento crítico (CFV)

A calibração do CFV baseia-se na equação de escoamento de um tubo de Venturi de escoamento crítico. O caudal de gás é função da pressão e da temperatura à entrada, como se indica a seguir:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

3.3.1 - Qualidade dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Q(índice s)) em cada regulação da restrição, no mínimo de oito regulações, em m3/min standard a partir dos dados do fluxómetro e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de calibração a partir dos dados de calibração para cada regulação do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

Para determinar a gama do escoamento crítico, traça-se a curva de K(índice v) em função da pressão à entrada do tubo de Venturi. Para o escoamento crítico estrangulado K(índice v) tem um valor relativamente constante. À medida que a pressão diminui e o vácuo aumenta, o tubo de Venturi deixa de estar estrangulado e K(índice v), diminui, o que indica que o CFV está a funcionar fora da gama admissível.

Calcula-se o K(índice v) médio e o desvio-padrão para um mínimo de oito pontos na região do escoamento crítico. O desvio-padrão não deve exceder (mais ou menos) 0,3% do K(índice v) médio.

3.4 - Calibração do tubo de Venturi subsónico (SSV)

A calibração do SSV baseia-se na equação de escoamento para um tubo de Venturi subsónico. O caudal é função da pressão e temperatura à entrada, da queda de pressão entre a entrada e a garganta do SSV, conforme se indica a seguir:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

3.4.1 - Qualidade dos dados

Calcula-se o caudal de ar (Q(índice ssv)) em cada regulação da restrição, no mínimo de 16 regulações, em m3/min standard a partir dos dados do fluxómetro e utilizando o método prescrito pelo fabricante. Calcula-se o coeficiente de descarga a partir dos dados de calibração para cada regulação do seguinte modo:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

Para determinar a gama do escoamento subsónico, traça-se C(índice d) em função do número de Reynolds, na garganta do SSV. Calcula-se o número de Reynolds na garganta do SSV com a seguinte fórmula:

([ver documento original](https://files.diariodarepublica.pt/1s/2014/02/03700/0151801618.pdf))

Como o Q(índice ssv) é um dos valores da fórmula do número de Reynolds, os cálculos devem ser começados com um valor inicial aleatório para que Q(índice ssv) ou C(índice d) do Venturi de calibração e repetido até que o valor de Q(índice ssv) convirja. O método de convergência deve ter uma precisão igual ou superior a 0,1%.

Os valores calculados de C(índice d) para um mínimo de 16 pontos na região de escoamento subsónico retirados da equação de ajustamento da curva de calibração devem ter uma tolerância de (mais ou menos) 0,5% do C(índice d) medido para cada ponto de calibração.

3.5 - Verificação do sistema total

Determina-se a precisão total do sistema de recolha de amostras CVS e do sistema analítico pela introdução de uma massa conhecida de um gás poluente no sistema enquanto este funciona de modo normal. O poluente é analisado e a massa calculada de acordo com o n. 2.4.1. do apêndice 3 do anexo III, exceto no caso do propano, em que se utiliza um fator de 0,000472 em vez de 0,000479 para o HC. Utiliza-se qualquer uma das seguintes técnicas.

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