Załącznik V

1. Wymogi ogólne

Niniejszy załącznik ma zastosowanie do sterowanych elektronicznie silników należących do kategorii NRE, NRG, IWP, IWA i RLR, które spełniają wartości graniczne emisji dla etapu V określone w załączniku II do rozporządzenia (UE) 2016/1628 i w których sterowanie elektroniczne jest stosowane do określenia zarówno ilości, jak i momentu wtrysku paliwa lub jest ono stosowane w celu aktywacji, dezaktywacji lub modulacji układu sterowania emisją stosowanego do redukcji NOx.

W niniejszym załączniku określono wymogi techniczne dotyczące obszaru związanego z odpowiednim NRSC, w obrębie którego wielkość, o jaką emisje mogą przekroczyć wartości graniczne emisji określone w załączniku II do rozporządzenia (UE) 2016/1628, jest kontrolowana.

Gdy silnik bada się w sposób określony w wymogach dotyczących badania wymienionych w sekcji 4, próbki emisji zanieczyszczeń gazowych i pyłowych pobrane w losowo wybranym punkcie obszaru kontrolnego wskazanego w sekcji 2 nie powinny przekroczyć stosownych wartości granicznych emisji określonych w załączniku II do rozporządzenia (UE) 2016/1628 pomnożonych przez współczynnik 2,0.

W sekcji 3 określono wybór przez służbę techniczną dodatkowych punktów pomiarowych z obszaru kontroli podczas badania emisji na stanowisku badawczym w celu wykazania, że wymogi określone w sekcji 1 zostały spełnione.

Producent może wnioskować o wyłączenie przez służbę techniczną punktów eksploatacyjnych z dowolnego z obszarów kontroli określonych w sekcji 2 w czasie demonstracji określonej w sekcji 3. Służba techniczna może wyrazić zgodę na zastosowanie takiego wyłączenia, jeżeli producent wykaże, że silnik nie może nigdy działać w takich punktach przy użytkowaniu go w dowolnych konfiguracjach maszyny mobilnej nieporuszającej się po drogach.

Instrukcja montażu przekazana OEM przez danego producenta zgodnie z załącznikiem XIV musi określać górne i dolne granice mającego zastosowanie obszaru kontrolnego oraz musi zawierać oświadczenie wskazujące, że OEM nie może zamontować danego silnika tak, aby jego działanie ograniczało się do stałego działania tylko w przypadku kombinacji prędkości i momentu obrotowego spoza obszaru kontrolnego krzywej momentu obrotowego odpowiadającej homologowanemu typowi silnika lub homologowanej rodzinie silników.

2. Obszar kontrolny silnika

Obszarem kontrolnym, na którym przeprowadza się badanie silnika, powinien być obszar wskazany w niniejszej sekcji 2 odpowiadający stosownemu NRSC pod względem badanych silników.

2.1. Obszar kontrolny w odniesieniu do silników badanych w cyklu NRSC C1

Silniki te działają przy zmiennej prędkości i zmiennym obciążeniu. Wyłączenia różnych obszarów kontrolnych mają zastosowanie w zależności od (pod)kategorii i prędkości obrotowej silnika.

2.1.1.

Silniki o zmiennej prędkości obrotowej należące do kategorii NRE i posiadające maksymalną moc netto ≥ 19 kW, silniki o zmiennej prędkości obrotowej należące do kategorii IWA i posiadające maksymalną moc netto ≥ 300 kW, silniki o zmiennej prędkości obrotowej należące do kategorii RLR oraz silniki o zmiennej prędkości obrotowej należące do kategorii NRG.

Obszar kontrolny (zob. rys. 5.1) definiuje się w następujący sposób:

górna granica momentu obrotowego : krzywa momentu obrotowego pełnego obciążenia;

zakres prędkości obrotowej : prędkość obrotowa A do n

hi;

gdzie:

prędkość obrotowa A = n

lo + 0,15 · (n

hi – n

lo);

n

hi

=

prędkość obrotowa wysoka [zob. art. 1 pkt 12],

n

lo

=

prędkość obrotowa niska [zob. art. 1 pkt 13].

Z badania wyłącza się następujące warunki pracy silnika:

a) punkty poniżej 30 % maksymalnego momentu obrotowego;

b) punkty poniżej 30 % maksymalnej mocy netto.

Jeśli mierzona prędkość obrotowa silnika A znajduje się w zakresie ±3 % prędkości obrotowej silnika zadeklarowanej przez producenta, stosuje się zadeklarowane prędkości obrotowe silnika. Jeżeli dla którejkolwiek z testowych prędkości obrotowych tolerancja zostanie przekroczona, wykorzystuje się zmierzone prędkości obrotowe silnika.

Pośrednie punkty pomiarowe z obszaru kontroli należy określić w następujący sposób:

%torque = % maksymalnego momentu obrotowego;

;

gdzie: n100% oznacza maksymalną prędkość obrotową odpowiadającą cyklowi badania.

Rysunek 5.1

Obszar kontrolny stosowany w odniesieniu do silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii NRE i posiadających maksymalną moc netto ≥ 19 kW, silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii IWA i posiadających maksymalną moc netto ≥ 300 kW oraz silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii NRG

2.1.2.

Silniki o zmiennej prędkości obrotowej należące do kategorii NRE i posiadające maksymalną moc netto < 19 kW oraz silniki o zmiennej prędkości obrotowej należące do kategorii IWA i posiadające maksymalną moc netto < 300 kW

Należy stosować obszar kontrolny określony w pkt 2.1.1, ale z dodatkowym wyłączeniem warunków pracy silnika wymienionych w tym punkcie i przedstawionych na rys. 5.2 i 5.3.:

a) w odniesieniu do cząstek stałych tylko wtedy, gdy prędkość obrotowa C wynosi mniej niż 2 400 obr./min, skierowana jest w prawą stronę lub poniżej linii utworzonej poprzez połączenie punktów 30 % maksymalnego momentu obrotowego lub 30 % maksymalnej mocy netto w zależności od tego, która jest większa, przy prędkości obrotowej B i 70 % maksymalnej mocy netto przy prędkości obrotowej wysokiej;

b) w odniesieniu do cząstek stałych tylko wtedy, gdy prędkość obrotowa C wynosi 2 400 obr./min lub więcej, skierowana jest w prawą stronę linii utworzonej poprzez połączenie punktów 30 % maksymalnego momentu obrotowego lub 30 % maksymalnej mocy netto w zależności od tego, która jest większa, przy prędkości obrotowej B, 50 % maksymalnej mocy netto przy prędkości obrotowej równej 2 400 obr./min i 70 % maksymalnej mocy netto przy prędkości obrotowej wysokiej.

gdzie:

prędkość obrotowa B = n

lo + 0,5 × (n

hi – n

lo);

prędkość obrotowa C = n

lo + 0,75 × (n

hi – n

lo);

n

hi

=

prędkość obrotowa wysoka [zob. art. 1 pkt 12],

n

lo

=

prędkość obrotowa niska [zob. art. 1 pkt 13],

Jeżeli mierzona prędkość obrotowa silników A, B i C znajduje się w zakresie ±3 % prędkości obrotowej silnika zadeklarowanej przez producenta, stosuje się zadeklarowane prędkości obrotowe silnika. Jeżeli dla którejkolwiek z testowych prędkości obrotowych tolerancja zostanie przekroczona, wykorzystuje się zmierzone prędkości obrotowe silnika.

Rysunek 5.2

Obszar kontrolny stosowany w odniesieniu do silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii NRE i posiadających maksymalną moc netto < 19 kW oraz silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii IWA i posiadających maksymalną moc netto < 300 kW, prędkość C < 2 400 obr./min

Legenda

1. Obszar kontrolny silnika

2. Wszystkie wyodrębnione emisje

3. Wyodrębnione cząstki stałe

a

% maksymalnej mocy netto

b

% maksymalnego momentu obrotowego

Rysunek 5.3

Obszar kontrolny stosowany w odniesieniu do silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii NRE i posiadających maksymalną moc netto < 19 kW oraz silników o zmiennej prędkości obrotowej należących do kategorii IWA i posiadających maksymalną moc netto < 300 kW, prędkość C ≥ 2 400 obr./min

Legenda

1. Obszar kontrolny silnika

2. Wszystkie wyodrębnione emisje

3. Wyodrębnione cząstki stałe

a

Procent maksymalnej mocy netto

b

Procent maksymalnego momentu obrotowego

2.2. Obszar kontrolny w odniesieniu do silników badanych w cyklach D2, E2 i G2 NRSC

Silniki te pracują głównie przy prędkości obrotowej bardzo zbliżonej do konstrukcyjnej prędkości roboczej, dlatego obszar kontrolny definiuje się w następujący sposób:

prędkość obrotowa

:

100 %

zakres momentu obrotowego

:

50 % w stosunku do momentu obrotowego odpowiadającego mocy maksymalnej.

2.3. Obszar kontrolny w odniesieniu do silników badanych w cyklu NRSC E3

Silniki te pracują głównie przy prędkości obrotowej nieco wyższej i niższej niż krzywa śruby napędowej o stałym skoku. Obszar kontrolny jest powiązany z krzywą śruby napędowej i posiada wykładniki równań matematycznych określające granice obszaru kontrolnego. Obszar kontrolny definiuje się w następujący sposób:

dolna prędkość obrotowa

:

0,7 × n

100 %

krzywa górnej wartości granicznej

:

%power = 100 × ( %speed/90)3,5;

krzywa dolnej wartości granicznej

:

%power = 70 × ( %speed/100)2,5;

górna granica mocy

:

krzywa mocy przy pełnym obciążeniu

górna prędkość obrotowa

:

maksymalna prędkość obrotowa dozwolona przez regulator

gdzie:

%power oznacza % maksymalnej mocy netto;

%speed oznacza %

oznacza maksymalną prędkość obrotową odpowiadającą cyklowi badania.

Rysunek 5.4.

Obszar kontrolny w odniesieniu do silników badanych w cyklu NRSC E3

Oznaczenie:

1

Dolna prędkość obrotowa

2

Krzywa górnej wartości granicznej:

3

Krzywa dolnej wartości granicznej:

4

Krzywa mocy przy pełnym obciążeniu

5

Krzywa prędkości maksymalnej regulatora

6

Obszar kontrolny silnika

3. Wymogi dotyczące demonstracji

Służba techniczna wybiera losowo do badania maksymalnie punkty obciążenia i prędkości w obszarze kontrolnym. W przypadku silników wymienionych w pkt 2.1 wybiera się maksymalnie trzy punkty. W przypadku silników wymienionych w pkt 2.2 wybiera się jeden punkt. W przypadku silników wymienionych w pkt 2.3 lub 2.4 wybiera się maksymalnie dwa punkty. Służba techniczna określa również losowy przebieg punktów pomiarowych. Badanie przeprowadza się zgodnie z podstawowymi wymaganiami NRSC, jednak każdy punkt pomiarowy oceniany jest oddzielnie.

3.1.

Do celów doboru losowego wymaganego zgodnie z pkt 3 stosuje się uznane metody statystyczne randomizacji.

4. Wymagania dotyczące badań

Badanie wykonuje się bezpośrednio po mającym zastosowanie cyklu NRSC w następujący sposób:

a) badanie wybranych losowo punktów momentu obrotowego i prędkości obrotowej przeprowadza się bezpośrednio po sekwencji badania NRSC z fazami dyskretnymi opisanego w pkt 7.8.1.2 lit. a)–e) załącznika VI, jednak przed procedurami po przeprowadzeniu badania opisanymi w lit. f) albo po sekwencji badania obejmującej cykl ze zmianami jednostajnymi między fazami w warunkach stałych dla maszyn nieporuszających się po drogach (RMC) opisanej w pkt 7.8.2.3 lit. a)–d) załącznika VI, ale odpowiednio przed procedurami po przeprowadzeniu badania opisanymi w lit. e);

b) badania przeprowadza się zgodnie z wymaganiami określonymi w pkt 7.8.1.2 lit. b)–e) załącznika VI, z wykorzystaniem metody wielofiltrowej (jeden filtr w każdym punkcie pomiarowym) dla każdego punktu testowego wybranego zgodnie z sekcją 3;

c) dla każdego punktu pomiarowego należy obliczyć wartość emisji jednostkowej (w g/kWh lub #/kWh w stosownych przypadkach);

d) wartości emisji można obliczyć w oparciu o masę, wykorzystując sekcję 2 załącznika VII lub w oparciu o stężenie molowe, wykorzystując sekcję 3 załącznika VII, jednak należy zachować spójność z metodą stosowaną w przypadku badania NRSC z fazami dyskretnymi lub badania RMC;

e) do obliczania sumy zanieczyszczeń gazowych i liczby cząstek stałych należy przyjąć Nmode równy 1 w równaniach (7-64) lub (7-131) i (7-178) oraz zastosować współczynnik wagowy równy 1;

f) do obliczeń cząstek stałych należy zastosować metodę wielofiltrową; do obliczania sumy należy przyjąć Nmode równy 1 w równaniach (7-67) lub (7-134) oraz zastosować współczynnik wagowy równy 1.

5. Regeneracja

W przypadku gdy regeneracja występuje w trakcie lub bezpośrednio przed rozpoczęciem procedury określonej w pkt 4, po zakończeniu tej procedury badanie może zostać unieważnione na wniosek producenta, bez względu na przyczynę regeneracji. W takim przypadku badanie należy powtórzyć. Należy stosować takie same punkty momentu obrotowego i prędkości obrotowej, ale można zmienić kolejność. Nie uważa się za konieczne powtarzanie punktów momentu obrotowego i prędkości, dla których uzyskano już wynik pozytywny. W celu powtórzenia badania stosuje się następującą procedurę:

a) silnik eksploatuje się w sposób zapewniający zakończenie regeneracji i, w stosownych przypadkach, przywrócenie ładunku sadzy w układzie filtra cząstek stałych;

b) procedurę rozgrzewania silnika przeprowadza się zgodnie z pkt 7.8.1.1 załącznika VI;

c) procedurę badania określoną w pkt 4 należy powtórzyć, zaczynając od etapu, o którym mowa w pkt 4 lit. b).