1.

EINLEITUNG

1.1. In diesem Anhang wird das Verfahren zur Bestimmung der Emission gasförmiger Schadstoffe aus den zu prüfenden Motoren beschrieben.

1.2. Die Prüfung ist an einem Motor vorzunehmen, der auf dem Prüfstand mit einem Dynamometer verbunden ist.

2.

PRÜFBEDINGUNGEN

2.1.

Bedingungen für die Prüfung des Motors

Die absolute Temperatur T_a (Kelvin) der Verbrennungsluft am Einlass des Motors und der trockene atmosphärische Druck p_s (in kPa) sind zu messen, und die Kennzahl f_a ist nach folgender Formel zu berechnen: f a 99 p s 1,2 T a 298 0,6

2.1.1.

Gültigkeit der Prüfung

Eine Prüfung ist dann als gültig anzusehen, wenn die Kennzahl f_a: 0,93 fa1,07

2.1.2.

Motoren mit Ladeluftkühlung

Die Temperatur des Kühlmittels und die Temperatur der Ladeluft sind zu protokollieren.

2.2.

Ansaugsystem des Motors

Der zu prüfende Motor muss mit einem Ansaugsystem versehen sein, dessen Lufteinlasswiderstand innerhalb von 10 % der vom Hersteller angegebenen Obergrenze für einen sauberen Luftfilter bei dem Betriebszustand des Motors liegt, bei dem sich nach Angaben des Herstellers der größte Luftdurchsatz bei der jeweiligen Motoranwendung ergibt. Für kleine Fremdzündungsmotoren (Hubraum < 1000 cm³) ist ein System zu verwenden, das für den installierten Motor repräsentativ ist.

2.3.

Motorauspuffanlage

Der zu prüfende Motor muss mit einer Auspuffanlage versehen sein, deren Abgasgegendruck innerhalb von 10 % der vom Hersteller angegebenen Obergrenze bei den Motorbetriebsbedingungen liegt, die zur angegebenen Höchstleistung bei der jeweiligen Motoranwendung führen. Für kleine Fremdzündungsmotoren (Hubraum < 1000 cm³) ist ein System zu verwenden, das für den installierten Motor repräsentativ ist.

2.4.

Kühlsystem

Es ist ein Motorkühlsystem mit einer Leistungsfähigkeit zu verwenden, die es ermöglicht, die vom Hersteller vorgegebenen üblichen Betriebstemperaturen des Motors aufrechtzuerhalten. Diese Bestimmung gilt für Einheiten, die zur Messung der Leistung abgebaut werden müssen, z. B. für ein Gebläse, bei dem der Lüfter demontiert werden muss, damit die Kurbelwelle zugänglich ist.

2.5.

Schmieröl

Es ist das Schmieröl zu verwenden, das den Angaben des Herstellers für einen bestimmten Motor und für den Einsatzzweck entspricht. Die Hersteller müssen Motorschmiermittel verwenden, die für handelsübliche Motorschmiermittel repräsentativ sind. Die Kenndaten des zur Prüfung verwendeten Schmieröls sind in Anhang VII Anlage 2 (Fremdzündungsmotoren) Abschnitt 1.2 zu protokollieren und zusammen mit den Prüfergebnissen vorzulegen.

2.6.

Verstellbare Vergaser

Für Motoren mit begrenzt verstellbaren Vergasern ist die Motorprüfung bei beiden Extremeinstellungen vorzunehmen.

2.7.

Prüfkraftstoff

Als Kraftstoff ist der in Anhang V spezifizierte Bezugskraftstoff zu verwenden. Die Oktanzahl und die Dichte des für die Prüfung verwendeten Bezugskraftstoffs sind in Anhang VII Anlage 2 (Fremdzündungsmotoren) Abschnitt 1.1.1 zu protokollieren. Bei Zweitaktmotoren muss das Mischungsverhältnis von Kraftstoff und Öl der Empfehlung des Herstellers entsprechen. Der Ölanteil im den Zweitaktmotoren zugeführten Kraftstoff-Schmiermittel-Gemisch und die sich daraus ergebende Kraftstoffdichte sind in Anhang VII Anlage 2 (Fremdzündungsmotoren) Abschnitt 1.1.4 zu protokollieren.

2.8.

Bestimmung der Einstellungen des Leistungsprüfstands

Grundlage der Emissionsmessung ist die nichtkorrigierte Bremsleistung. Bestimmte Hilfseinrichtungen, die nur für den Betrieb der Maschine erforderlich und möglicherweise am Motor angebracht sind, sind zur Prüfung zu entfernen. Wurden Hilfseinrichtungen nicht entfernt, ist zur Berechnung der Einstellungen des Leistungsprüfstands die von diesen Einrichtungen aufgenommene Leistung zu bestimmen; ausgenommen sind Motoren, bei denen derartige Hilfseinrichtungen einen integralen Bestandteil des Motors bilden (z. B. Kühlgebläse bei luftgekühlten Motoren). Der Lufteinlasswiderstand und der Abgasgegendruck sind bei Motoren, bei denen eine Einstellung möglich ist, entsprechend den Abschnitten 2.2 und 2.3 auf die vom Hersteller angegebenen Obergrenzen einzustellen. Die maximalen Drehmomentwerte sind bei den vorgegebenen Prüfdrehzahlen durch Messung zu ermitteln, um die Drehmomentwerte für die vorgeschriebenen Prüfphasen berechnen zu können. Bei Motoren, die nicht für den Betrieb über einen bestimmten Drehzahlbereich auf der Volllast-Drehmomentkurve ausgelegt sind, ist das maximale Drehmoment bei den jeweiligen Prüfdrehzahlen vom Hersteller anzugeben. Die Motoreinstellung für jede Prüfphase ist nach folgender Formel zu berechnen: SPMPAEL100PAE Darin bedeuten:

S

Einstellwert des Leistungsprüfstands [kW]

P_M

beobachtete oder angegebene Höchstleistung bei Prüfdrehzahl unter den Prüfbedingungen (siehe Anlage 2 des Anhang s VII) [kW]

P_AE

angegebene Gesamtleistung, die von einer für die Prüfung angebrachten und nicht in Anhang VII Anlage 3 vorgeschriebenen Hilfseinrichtung aufgenommen wurde [kW]

L

für die Prüfphase vorgegebenes Teildrehmoment.

Bei einem Verhältnis von PAEPM0,03 kann der Wert von P_AE durch die technische Behörde überprüft werden, die die Typgenehmigung erteilt.

3.

DURCHFÜHRUNG DER PRÜFUNG

3.1.

Anbringung der Messgeräte

Die Geräte und die Probenahmesonden sind wie vorgeschrieben anzubringen. Wird zur Verdünnung der Auspuffgase ein Vollstrom-Verdünnungssystem verwendet, so ist das Abgasrohr an das System anzuschließen.

3.2.

Inbetriebnahme des Verdünnungssystems und des Motors

Das Verdünnungssystem ist zu starten und der Motor anzulassen und warmzufahren, bis alle Temperaturen und Drücke bei Volllast und Nenndrehzahl stabil sind (Abschnitt 3.5.2).

3.3.

Einstellung des Verdünnungsverhältnisses

Das Gesamtverdünnungsverhältnis darf nicht weniger als vier betragen. Bei CO₂- oder NO_x-konzentrationsgeregelten Systemen ist der CO₂- bzw. NO_x-Gehalt der Verdünnungsluft zu Beginn und Ende jeder Prüfung zu messen. Die vor der Prüfung gemessene CO₂- bzw. NO_x-Hintergrundkonzentration der Verdünnungsluft darf von der nach der Prüfung gemessenen Konzentration um höchstens 100 ppm bzw. 5 ppm abweichen. Bei Verwendung eines mit verdünntem Abgas arbeitenden Analysesystems sind die jeweiligen Hintergrundkonzentrationen zu bestimmen, indem über die gesamte Prüffolge hinweg Verdünnungsluftproben in einen Probenahmebeutel geleitet werden. Die fortlaufende Hintergrundkonzentration (ohne Beutel) kann an mindestens drei Punkten (zu Beginn, am Ende und nahe der Zyklusmitte) bestimmt und der Durchschnitt der Werte ermittelt werden. Auf Antrag des Herstellers kann auf Hintergrundmessungen verzichtet werden.

3.4.

Überprüfung der Analysegeräte

Die Geräte für die Emissionsanalyse sind auf Null zu stellen und der Messbereich ist zu kalibrieren.

3.5.

Prüfzyklus

3.5.1. Vorschrift c für Maschinen und Geräte nach Anhang I Abschnitt 1 a) iii). Die Prüfung des Motors auf dem Leistungsprüfstand ist nach folgenden Zyklen je nach Art der Maschinen und Geräte durchzuführen:

Zyklus D⁽¹⁾:

Motoren mit konstanter Drehzahl und veränderlicher Last, z. B. Stromaggregate;

Zyklus G1:

nicht handgehaltene Geräte für Zwischendrehzahlanwendungen;

Zyklus G2:

nicht handgehaltene Geräte für Nenndrehzahlanwendungen;

Zyklus G3:

handgehaltene Geräte.

3.5.1.1.

Prüfphasen und Wichtungsfaktoren

Zyklus D
Prüfphase	1	2	3	4	5
Motordrehzahl	Nenndrehzahl					Zwischendrehzahl					Untere Leerlaufdrehzahl
Last(2) %	100	75	50	25	10
Wichtungsfaktor	0,05	0,25	0,3	0,3	0,1

Zyklus G1
Prüfphase						1	2	3	4	5	6
Motordrehzahl	Nenndrehzahl					Zwischendrehzahl					Untere Leerlaufdrehzahl
Last %						100	75	50	25	10	0
Wichtungsfaktor						0,09	0,2	0,29	0,3	0,07	0,05

Zyklus G2
Prüfphase	1	2	3	4	5						6
Motordrehzahl	Nenndrehzahl					Zwischendrehzahl					Untere Leerlaufdrehzahl
Last %	100	75	50	25	10						0
Wichtungsfaktor	0,09	0,2	0,29	0,3	0,07						0,05

Zyklus G3
Prüfphase	1										2
Motordrehzahl	Nenndrehzahl					Zwischendrehzahl					Untere Leerlaufdrehzahl
Last %	100										0
Wichtungsfaktor	0,85(*)										0,15(*)

3.5.1.2.

Auswahl eines geeigneten Prüfzyklus

Ist der Hauptverwendungszweck eines Motormodells bekannt, kann der Prüfzyklus anhand der Beispiele in Abschnitt 3.5.1.3 gewählt werden. Ist der Hauptverwendungszweck ungewiss, sollte der geeignete Prüfzyklus ausgehend von der Motorspezifikation ausgewählt werden.

3.5.1.3.

Beispiele (Aufzählung nicht erschöpfend)

Typische Beispiele für Zyklus D:

Stromaggregate mit veränderlicher Last, einschließlich Stromaggregate auf Schiffen und in Zügen (nicht für den Antrieb), Kühlaggregate, Schweißaggregate;

Gasverdichter.

für Zyklus G1:

Aufsitzmäher mit Front- oder Heckmotor;

Golfwagen;

Rasenkehrmaschinen;

handgeführte Rasenmäher (Sichelmäher oder Spindelmäher);

Schneeräumgeräte;

Abfallzerkleinerer.

für Zyklus G2:

Tragbare Generatoren, Pumpen, Schweißgeräte und Luftverdichter; auch Rasen- und Gartengeräte, die bei Motornenndrehzahl betrieben werden.

für Zyklus G3:

Gebläse;

Kettensägen;

Heckenschneider;

tragbare Sägemaschinen;

Motorhacken;

Farbspritzgeräte;

Rasentrimmer;

Sauggeräte.

3.5.2.

Konditionierung des Motors

Den Motor und das System bei Höchstdrehzahl und maximalem Drehmoment warmlaufen lassen, um die Motorkennwerte entsprechend den Empfehlungen des Herstellers zu stabilisieren.

Anmerkung: Mit dieser Konditionierungszeit soll zudem der Einfluss von Ablagerungen in der Auspuffanlage, die aus einer früheren Prüfung stammen, verhindert werden. Ferner ist zwischen den Prüfphasen eine Stabilisierungsperiode vorgeschrieben, die der weitestgehenden Ausschaltung einer gegenseitigen Beeinflussung bei den einzelnen Prüfphasen dient.

3.5.3.

Prüffolge

Die Prüfzyklen G1, G2 oder G3 sind in aufsteigender Reihenfolge der Prüfphasennummer des betreffenden Zyklus durchzuführen. Die Probenahmezeit in jeder Prüfphase beträgt mindestens 180 s. Die Konzentrationswerte der Abgasemissionen sind für die letzten 120 s der jeweiligen Probenahmezeit zu messen und zu protokollieren. Für jeden Messpunkt muss die Dauer der Prüfphase lang genug sein, damit die Wärmestabilität des Motors vor Beginn der Probenahme erreicht wird. Die Dauer der Prüfphasen ist zu protokollieren und anzugeben.

a)

Für Motoren, die mit der Prüfanordnung Dynamometer-Drehzahlregelung geprüft werden: Nach der einleitenden Übergangsperiode muss bei jeder Phase des Prüfzyklus die vorgeschriebene Drehzahl innerhalb des höheren Wertes von entweder ± 1 % der Nenndrehzahl oder ± 3 min^-1 gehalten werden; dies gilt nicht für die untere Leerlaufdrehzahl, bei der die vom Hersteller angegebenen Toleranzen einzuhalten sind. Das angegebene Drehmoment ist so zu halten, dass der Durchschnitt für den Zeitraum der Messungen mit einer Toleranz von ± 2 % dem maximalen Drehmoment bei der Prüfdrehzahl entspricht.

b)

Für Motoren, die mit der Prüfanordnung Dynamometer-Lastregelung geprüft werden: Nach der einleitenden Übergangsperiode muss bei jeder Phase des Prüfzyklus die vorgeschriebene Drehzahl innerhalb des höheren Wertes von entweder ± 2 % der Nenndrehzahl oder ± 3 min^-1, auf jeden Fall aber innerhalb von ± 5 % gehalten werden; dies gilt nicht für die untere Leerlaufdrehzahl, bei der die vom Hersteller angegebenen Toleranzen einzuhalten sind.

Bei Phasen des Prüfzyklus, in denen das vorgeschriebene Drehmoment 50 % oder mehr des maximalen Drehmoments bei der Prüfdrehzahl beträgt, muss das angegebene mittlere Drehmoment im Datenerfassungszeitraum innerhalb von ± 5 % des vorgeschriebenen Drehmoments gehalten werden. Bei Phasen des Prüfzyklus, in denen das vorgeschriebene Drehmoment weniger als 50 % des maximalen Drehmoments bei der Prüfdrehzahl beträgt, muss das angegebene durchschnittliche Drehmoment im Datenerfassungszeitraum innerhalb des höheren Wertes von entweder ± 10 % des vorgeschriebenen Drehmoments oder ± 0,5 Nm gehalten werden.

3.5.4.

Ansprechverhalten der Analysegeräte

Das Ausgangssignal der Analysatoren ist auf einem Bandschreiber aufzuzeichnen oder mit einem gleichwertigen Datenerfassungssystem zu messen, wobei das Abgas mindestens während der letzten 180 s jeder Prüfphase durch die Analysatoren strömen muss. Wird für die Messung des verdünnten CO und CO₂ ein Probenahmebeutel verwendet (siehe Anlage 1 Abschnitt 1.4.4), so ist die Probe während der letzten 180 s jeder Prüfphase in den Beutel zu leiten, und die Beutelprobe ist zu analysieren und zu protokollieren.

3.5.5.

Motorbedingungen

Motordrehzahl und Last, Ansauglufttemperatur und Kraftstoffdurchsatz sind bei jeder Prüfphase nach der Stabilisierung des Motors zu messen. Alle zusätzlich für die Berechnung erforderlichen Daten sind aufzuzeichnen (siehe Anlage 3 Abschnitte 1.1 und 1.2).

3.6.

Erneute Überprüfung der Analysegeräte

Nach der Emissionsprüfung werden ein Nullgas und dasselbe Kalibriergas zur erneuten Überprüfung verwendet. Die Prüfung ist als gültig anzusehen, wenn die Differenz zwischen den beiden Messergebnissen weniger als 2 % beträgt.