Anlage 5 RDE3 (VO (EU) 2017/1151)
Spezifikationen und Kalibrierung der PEMS-Bauteile und -Signale
-
1.
-
EINFÜHRUNG
In dieser Anlage werden die Spezifikationen und Kalibrierung der PEMS-Bauteile und -Signale festgelegt.- 2.
- SYMBOLE, PARAMETER UND EINHEITEN
A | — | Konzentration des unverdünnten CO2 [%] |
a0 | — | Abschnitt der y-Achse der Regressionsgeraden |
a1 | — | Steigung der Regressionsgeraden |
B | — | Konzentration des verdünnten CO2 [%] |
C | — | Konzentration des verdünnten NO [ppm] |
c | — | Analysatorausschlag bei der Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit |
Cb | die gemessene Konzentration des verdünnten NO | |
cFS,b | — | Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt b [ppmC1] |
cFS,d | — | Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt d [ppmC1] |
cHC(w/NMC) | — | HC-Konzentration bei Durchfluss von CH4 oder C2H6 durch den NMC [ppm C1] |
cHC(w/o NMC) | — | HC-Konzentration bei Vorbeileitung des CH4 oder C2H6 am NMC vorbei [ppm C1] |
cm,b | — | gemessene HC-Konzentration in Schritt b [ppmC1] |
cm,d | — | gemessene HC-Konzentration in Schritt d [ppmC1] |
cref,b | — | Bezugs-HC-Konzentration in Schritt b [ppmC1] |
cref,d | — | Bezugs-HC-Konzentration in Schritt d [ppmC1] |
D | — | Konzentration des unverdünnten NO [ppm] |
De | — | erwartete Konzentration des verdünnten NO [ppm] |
E | — | absoluter Betriebsdruck [kPa] |
ECO2 | — | Prozent CO2-Querempfindlichkeit |
E(dp) | — | Wirksamkeit des PEMS-Partikelzahl-Analysators |
EE | — | Ethan-Umwandlungseffizienz |
EH2O | — | Prozent Wasserdampfquerempfindlichkeit |
EM | — | Methan-Umwandlungseffizienz |
EO2 | — | Sauerstoffquerempfindlichkeit |
F | — | Wassertemperatur [K] |
G | — | Sättigungsdampfdruck [kPa] |
H | — | Wasserdampfkonzentration [%] |
Hm | — | maximale Wasserdampfkonzentration [%] |
NOX,dry | — | feuchtigkeitskorrigierte Bezugs-Durchschnittskonzentration der stabilisierten NOx-Aufzeichnungen |
NOX,m | — | durchschnittliche Konzentration der stabilisierten NOx-Aufzeichnungen |
NOX,ref | — | Bezugs-Durchschnittskonzentration der stabilisierten NOx-Aufzeichnungen |
r2 | — | Bestimmungskoeffizient |
t0 | — | Zeitpunkt der Umstellung des Gasstroms [s] |
t10 | — | Zeitpunkt des Ansprechens mit 10 % des Endwerts |
t50 | — | Zeitpunkt des Ansprechens mit 50 % des Endwerts |
t90 | — | Zeitpunkt des Ansprechens mit 90 % des Endwerts |
tbd | — | noch festzulegen (tbd) |
X | — | unabhängige Variable oder Bezugswert |
xmin | — | Mindestwert |
Y | — | abhängige Variable oder Messwert |
- 3.
- NACHPRÜFUNG DER LINEARITÄT
- 3.1.
- Allgemeines
Die Genauigkeit und die Linearität der Analysatoren, Durchsatzmessgeräte, Sensoren und Signale müssen auf internationale oder nationale Normen rückführbar sein. Alle Sensoren oder Signale, die nicht unmittelbar zurückverfolgt werden können, z. B. vereinfachte Durchsatzmessinstrumente, sind alternativ mithilfe von Rollenprüfstand-Laborausrüstung zu kalibrieren, welche wiederum nach nationalen oder internationalen Normen kalibriert wurde.- 3.2.
- Linearitätsanforderungen
Alle Analysatoren, Durchsatzmessgeräte, Sensoren und Signale müssen die Linearitätsanforderungen nach Tabelle A5/1 erfüllen. Werden die Werte für den Luftdurchsatz, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder den Abgasmassendurchsatz vom ECU bezogen, muss der berechnete Abgasmassendurchsatz die Linearitätsanforderungen nach Tabelle A5/1 erfüllen.Messparameter/-instrument | Steigung a1 | Standardabweichung vom Schätzwert SEE | Bestimmungskoeffizient r2 | |
---|---|---|---|---|
Kraftstoffdurchsatz(1) | ≤ 1 % xmax | 0,98 – 1,02 | ≤ 2 % von xmax | ≥ 0,990 |
Luftdurchsatz 15 | ≤ 1 % xmax | 0,98 – 1,02 | ≤ 2 % von xmax | ≥ 0,990 |
Abgasmassendurchsatz | ≤ 2 % xmax | 0,97 – 1,03 | ≤ 3 % von xmax | ≥ 0,990 |
Gasanalysatoren | ≤ 0,5 % max | 0,99 – 1,01 | ≤ 1 % von xmax | ≥ 0,998 |
Drehmoment(2) | ≤ 1 % xmax | 0,98 – 1,02 | ≤ 2 % von xmax | ≥ 0,990 |
Partikelzahl-Analysatoren(3) | ≤ 5 % xmax | 0,85 – 1,15(4) | ≤ 10 % von xmax | ≥ 0,950 |
- 3.3.
- Häufigkeit der Nachprüfungen der Linearität
Die Linearitätsanforderungen nach Nummer 3.2 sind nachzuprüfen:- a)
- für jeden Gasanalysator mindestens alle zwölf Monate oder wenn eine Reparatur oder ein Komponentenwechsel oder eine Änderung erfolgt, der oder die die Kalibrierung beeinflussen könnte
- b)
- für andere maßgebliche Instrumente wie die Partikelzahl-Analysatoren, Abgasmassendurchsatzmesser und rückverfolgbar kalibrierte Sensoren, wenn Schäden festgestellt werden, entsprechend den Anforderungen der internen Kontrollverfahren, des Instrumentenherstellers, aber höchstens ein Jahr vor der tatsächlichen Prüfung.
- 3.4.
- Verfahren der Nachprüfung der Linearität
- 3.4.1.
- Allgemeine Anforderungen
Die maßgeblichen Analysatoren, Instrumente und Sensoren sind in die normalen Betriebsbedingungen nach den Empfehlungen des jeweiligen Herstellers zu versetzen. Sie sind mit den für sie angegebenen Temperaturen, Drücken und Durchsätzen zu betreiben.- 3.4.2.
- Allgemeines Verfahren
Die Linearität ist für jeden normalen Betriebsbereich durch folgende Schritte zu überprüfen:- a)
- Der Analysator, das Durchsatzmessgerät oder der Sensor ist durch Eingabe eines Nullsignals auf null zu stellen. Bei Gasanalysatoren ist gereinigte synthetische Luft oder Stickstoff auf möglichst direktem und kurzem Weg in die Eintrittsöffnung des Analysators einzuleiten.
- b)
- Der Analysator, das Durchsatzmessgerät oder der Sensor ist durch Eingabe eines Justiersignals zu justieren. Bei Gasanalysatoren ist ein geeignetes Justiergas auf möglichst direktem und kurzem Weg in die Eintrittsöffnung des Analysators einzuleiten.
- c)
- Die Nulleinstellung nach Buchstabe a ist zu wiederholen.
- d)
- Zur Nachprüfung der Linearität sind mindestens 10 gültige Bezugswerte (einschließlich null) in etwa gleichem Abstand einzugeben. Die Bezugswerte für die Konzentration der Bestandteile, den Abgasmassendurchsatz oder andere maßgebliche Parameter sind so auszuwählen, dass sie der bei den Emissionsprüfungen erwarteten Wertespanne entsprechen. Bei Messungen des Abgasmassendurchsatzes können Bezugspunkte unterhalb von 5 % des maximalen Kalibrierwerts von der Nachprüfung der Linearität ausgeschlossen werden.
- e)
- Bei Gasanalysatoren sind bekannte Gaskonzentrationen gemäß Absatz 5 in die Einlassöffnung des Analysators einzuleiten. Es ist ausreichend Zeit für die Signalstabilisierung vorzusehen. Bei Partikelzahlanalysatoren müssen die Konzentrationen der Partikelzahl mindestens das Zweifache der (unter Nummer 6.2 festgelegten) Nachweisgrenze betragen.
- f)
- Die zu bewertenden Werte und, falls notwendig, die Bezugswerte sind 30 Sekunden lang (Partikelzahlanalysatoren: 60 s) mit einer konstanten Frequenz eines Vielfachen von 1,0 Hz aufzuzeichnen.
- g)
- Die arithmetischen Mittel der über 30 s (oder 60 s) aufgezeichneten Werte sind für die Berechnung der Parameter der linearen Regression nach der Fehlerquadratmethode mit folgender Formel für die beste Anpassung zu verwenden:
y a 1 xa 0 Dabei gilt:
ist der tatsächliche Wert des Messsystems
a1 ist die Steigung der Regressionsgeraden
x ist der Bezugswert
a0 ist der y-Achsabschnitt der Regressionsgeraden
Die Standardabweichung vom Schätzwert (SEE) des geschätzten Verlaufs y über x und der Bestimmungskoeffizient (r2) sind für jeden einzelnen Messparameter und jedes Messsystem zu berechnen.
- h)
- Die Parameter der linearen Regression müssen den Bestimmungen der Tabelle A5/1 entsprechen.
- 3.4.3.
- Anforderungen an die Nachprüfung der Linearität auf einem Rollenprüfstand
Durchsatz-Messinstrumente ohne Rückverfolgungsmöglichkeit oder Sensoren und ECU-Signale, bei denen eine direkte Kalibrierung nach rückverfolgbaren Normen nicht möglich ist, sind auf einem Rollenprüfstand zu kalibrieren. Das Verfahren richtet sich nach den Vorschriften der UN-Regelung Nr. 154, soweit diese anwendbar sind. Falls erforderlich, ist das zu kalibrierende Instrument bzw. der zu kalibrierende Sensor am Prüffahrzeug anzubringen und gemäß den Anforderungen von Anlage 4 zu betreiben. Das Kalibrierverfahren richtet sich soweit möglich nach den Anforderungen des Absatzes 3.4.2. Es sind mindestens 10 geeignete Bezugswerte auszuwählen, um sicherzustellen, dass mindestens 90 % des bei der RDE-Prüfung erwarteten Höchstwertes erfasst werden. Soll ein Durchsatzmessgerät, ein Sensor oder ein ECU-Signal zur Bestimmung des Abgasdurchflusses ohne Rückverfolgungsmöglichkeit kalibriert werden, ist ein rückverfolgbar kalibrierter Bezugsabgasdurchsatzmesser oder die CVS mit dem Auspuff des Fahrzeugs zu verbinden. Es muss sichergestellt sein, dass das Abgas vom Abgasmassendurchsatzmesser nach Anlage 4 Absatz 3.4.3 exakt gemessen wird. Das Fahrzeug ist bei konstanter Stellung der Drosselklappe, bei gleichbleibendem Getriebegang und bei gleichbleibender Lasteinstellung des Rollenprüfstandes zu betreiben.- 4.
- ANALYSATOREN FÜR DIE MESSUNG DER GASFÖRMIGEN BESTANDTEILE
- 4.1.
- Zulässige Analysatortypen
- 4.1.1.
- Standardanalysatoren
Die gasförmigen Bestandteile sind mit den in Anhang B5 Absatz 4.1.4 der UN-Regelung Nr. 154 spezifizierten Analysatoren zu messen. Ein NO2/NO-Konverter ist nicht erforderlich, wenn ein NDUV-Analysator sowohl NO als auch NO2 misst.- 4.1.2.
- Andere Analysatoren
Analysatoren, die den Konstruktionsspezifikationen in Absatz 4.1.1 nicht entsprechen, sind zulässig, wenn sie die Anforderungen in Absatz 4.2 erfüllen. Der Hersteller hat dafür zu sorgen, dass der alternative Analysator über den gesamten Bereich der Konzentrationen der Schadstoffe und der gemeinsam mit ihnen auftretenden Gase, der bei Fahrzeugen erwartet werden kann, welche mit zulässigen Kraftstoffen unter den gemäßigten und erweiterten Bedingungen einer gültigen RDE-Prüfung gemäß den Absätzen 5, 6 und 7 der vorliegenden Anlage betriebenen werden, gegenüber einem Standardanalysator eine gleichwertige oder höhere Messgenauigkeit erreicht. Auf Verlangen muss der Hersteller des Analysators als Nachweis, dass die Messgenauigkeit des alternativen Analysators ständig und verlässlich der Messgenauigkeit von Standardanalysatoren entspricht, zusätzliche schriftliche Informationen vorlegen. Diese zusätzlichen Informationen müssen enthalten:- a)
- eine Beschreibung der theoretischen Grundlagen und der technischen Bauteile des alternativen Analysators;
- b)
- den Nachweis der Gleichwertigkeit mit dem jeweiligen Standardanalysator nach Absatz 4.1.1 im erwarteten Bereich der Schadstoffkonzentrationen und Umgebungsbedingungen der Typgenehmigungsprüfung nach UN-Regelung Nr. 154 sowie eine Validierungsprüfung nach Anlage 6 Absatz 3 für je ein Fahrzeug mit Fremd- und Selbstzündungsmotor; der Hersteller des Analysators muss die Signifikanz der Gleichwertigkeit innerhalb der zulässigen Toleranzen nach Anlage 6 Absatz 3.3 nachweisen;
- c)
- den Nachweis der Gleichwertigkeit mit dem jeweiligen Standardanalysator nach Absatz 4.1.1 im Hinblick auf den Einfluss des Luftdrucks auf die Messgenauigkeit des Analysators; durch die Nachweisprüfung ist der Ausschlag auf Justiergas mit einer Konzentration innerhalb des Messbereichs des Analysators zu bestimmen, um den Einfluss des Luftdrucks unter gemäßigten und erweiterten Höhenlage-Bedingungen gemäß Absatz 5.2 zu überprüfen. Eine solche Prüfung kann in einer Prüfkammer für Höhenlage-Bedingungen durchgeführt werden;
- d)
- einen Nachweis der Gleichwertigkeit mit dem jeweiligen Standardanalysator nach Absatz 4.1.1 in mindestens drei Straßenprüfungen, die die Anforderungen dieser Anlage erfüllen
- e)
- einen Nachweis, dass der Einfluss von Vibrationen, Beschleunigungen und der Umgebungstemperatur auf die Ablesewerte des Analysators den Anforderungen hinsichtlich des Rauschens von Analysatoren nach Absatz 4.2.4 entspricht.
- 4.2.
- Spezifikationen der Analysatoren
- 4.2.1.
- Allgemeines
Zusätzlich zu den für jeden Analysator in Absatz 3 festgelegten Linearitätsanforderungen ist von den Herstellern der Analysatoren die Übereinstimmung der jeweiligen Analysatortypen mit den Spezifikationen der Absätze 4.2.2 bis 4.2.8 nachzuweisen. Messbereich und Ansprechzeit der Analysatoren müssen zur Messung der Konzentration der Abgasbestandteile bei den geltenden Abgasnormen im instationären und stationären Betrieb mit ausreichender Genauigkeit geeignet sein. Die Empfindlichkeit der Analysatoren gegenüber Stößen, Vibrationen, Alterung, Unterschieden bei Temperatur und Luftdruck sowie elektromagnetischen Störungen und anderen Einflüssen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs und des Analysators muss so weit wie möglich eingeschränkt werden.- 4.2.2.
- Genauigkeit
Die Messgenauigkeit ist die Abweichung des abgelesenen Messwerts vom Bezugswert; diese darf 2 % des Ablesewerts oder 0,3 % des Skalenendwerts nicht überschreiten; es gilt der jeweils größere Wert.- 4.2.3.
- Präzision
Die Präzision, definiert als das 2,5-Fache der Standardabweichung zehn wiederholter Ansprechreaktionen auf ein bestimmtes Kalibrier- oder Justiergas, darf für die verwendeten Messbereiche von mindestens 155 ppm (oder ppm C1) höchstens 1 % der Skalenendkonzentration und für die verwendeten Messbereiche unter 155 ppm (oder ppm C1) höchstens 2 % der Skalenendkonzentration betragen.- 4.2.4.
- Rauschen
Das Rauschen darf 2 % des Skalenendwerts nicht überschreiten. Auf jeden der 10 Messzeiträume folgt ein Intervall von 30 Sekunden, in dem der Analysator einem geeigneten Justiergas ausgesetzt wird. Vor jedem Probenahmezeitraum und vor jedem Justierzeitraum ist genügend Zeit zur Spülung des Analysators und der Probenahmeleitungen vorzusehen.- 4.2.5.
- Nullpunktdrift
Die Drift des Nullpunkts, definiert als mittlere Ansprechreaktion auf ein Nullgas in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden, muss den Spezifikationen in Tabelle A5/2 entsprechen.- 4.2.6.
- Justierausschlagsdrift
Die Drift des Justierausschlags, definiert als mittlere Ansprechreaktion auf ein Justiergas in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden, muss den Spezifikationen in Tabelle A5/2 entsprechen.Schadstoff | Absolute Nullpunktdrift | Absolute Justierausschlagsdrift |
---|---|---|
CO2 | ≤ 1000 ppm über 4 h | ≤ 2 % des Ablesewerts oder ≤ 1000 ppm über 4 h, je nachdem, welcher Wert höher ist |
CO | ≤ 50 ppm über 4 h | ≤ 2 % des Ablesewerts oder ≤ 50 ppm über 4 h, je nachdem, welcher Wert höher ist |
PN | 5000 Partikel pro Kubikzentimeter über 4 h | gemäß den Spezifikationen des Herstellers |
NOX | ≤ 3 ppm über 4 h | ≤ 2 % des Ablesewerts oder 3 ppm über 4 h, je nachdem, welcher Wert höher ist |
CH4 | ≤ 10 ppm C1 | ≤ 2 % des Ablesewerts oder ≤ 10 ppm C1 über 4 h, je nachdem, welcher Wert höher ist |
THC | ≤ 10 ppm C1 | ≤ 2 % des Ablesewerts oder ≤ 10 ppm C1 über 4 h, je nachdem, welcher Wert höher ist |
- 4.2.7.
- Anstiegzeit
Die Anstiegzeit ist definiert als die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwerts von 10 % auf 90 % des Endwerts (t10 bis t90). siehe Absatz 4.4; darf 3 Sekunden nicht überschreiten.- 4.2.8.
- Gastrocknung
Abgase können im feuchten oder trockenen Zustand gemessen werden. Eine gegebenenfalls benutzte Einrichtung zur Gastrocknung darf nur einen minimalen Einfluss auf die Zusammensetzung der zu messenden Gase haben. Chemische Trockner sind nicht zulässig.- 4.3.
- Zusätzliche Anforderungen
- 4.3.1.
- Allgemeines
In den Absätzen 4.3.2 bis 4.3.5 werden zusätzliche Leistungsanforderungen für bestimmte Analysatorarten festgelegt; diese gelten nur in Fällen, in denen der betreffende Analysator für RDE-Emissionsmessungen eingesetzt wird.- 4.3.2.
- Prüfung der Wirksamkeit der NOx-Konverter
Wird ein NOx-Konverter verwendet, etwa zur Umwandlung von NO2 in NO zwecks Analyse mit einem Chemilumineszenzanalysator, ist sein Wirkungsgrad gemäß den Anforderungen des Absatzes 5.5 der Anlage B5 zu UN-Regelung Nr. 154 zu prüfen. Der Wirkungsgrad des NOx-Konverters ist höchstens einen Monat vor der Emissionsprüfung zu überprüfen.- 4.3.3.
- Anpassung des Flammenionisationsdetektors (FID)
- a)
- Optimierung des Ansprechverhaltens des Detektors
Werden Kohlenwasserstoffe gemessen, ist der FID nach den Angaben des Geräteherstellers einzustellen. Um das Ansprechverhalten zu optimieren, ist in dem am meisten verwendeten Betriebsbereich ein Justiergas aus Propan in Luft oder Propan in Stickstoff zu verwenden.
- b)
- Kohlenwasserstoff-Ansprechfaktoren
Bei der Messung von Kohlenwasserstoffen ist der Kohlenwasserstoff-Ansprechfaktor des FID nach den Bestimmungen von Anhang B5 Absatz 5.4.3 der UN-Regelung Nr. 154 mithilfe von Propan in Luft oder Propan in Stickstoff als Justiergas und gereinigter synthetischer Luft oder Stickstoff als Nullgas zu überprüfen.
- c)
- Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit
Die Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit ist bei Inbetriebnahme eines FID und nach längeren Wartungsintervallen vorzunehmen. Es ist ein Messbereich zu wählen, in dem die zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit verwendeten Gase in den oberen 50 % liegen. Zur Prüfung ist der Ofen auf die erforderliche Temperatur einzustellen. Die Spezifikationen für die Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit sind in Absatz 5.3 beschrieben.
Es gilt folgendes Verfahren:
- i)
- Der Analysator ist auf null zu stellen.
- ii)
- Der Analysator ist mit einem Gasgemisch zu justieren, dessen Sauerstoffgehalt bei Fremdzündungsmotoren 0 % und bei Selbstzündungsmotoren 21 % beträgt.
- iii)
- Der Nullpunktwert ist erneut zu prüfen. Hat er sich um mehr als 0,5 % des Skalenendwerts verändert, sind die Schritte i und ii zu wiederholen.
- iv)
- Die Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit mit 5 % und 10 % Sauerstoffgehalt sind einzuleiten.
- v)
- Der Nullpunktwert ist erneut zu prüfen. Hat er sich um mehr als ± 1 % vom Skalenendwert verändert, ist die Prüfung zu wiederholen.
- vi)
- Die Sauerstoffquerempfindlichkeit EO2 [%] ist für jedes der unter Schritt iv genannten Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit nach folgender Formel zu errechnen:
E O2 c ref,d c c ref,d 100 Für das Ansprechverhalten des Analysators gilt dabei:
c c ref,d c FS,b c m,b c m,b c FS,d Dabei gilt:
cref,b ist die Bezugs-HC-Konzentration in Schritt ii [ppmC1] cref,d ist die Bezugs-HC-Konzentration in Schritt iv [ppmC1] cFS,b ist der Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt ii [ppmC1] cFS,d ist der Skalenendwert der HC-Konzentration in Schritt iv [ppmC1] cm,b ist die gemessene HC-Konzentration in Schritt ii [ppmC1] cm,d ist die gemessene HC-Konzentration in Schritt iv [ppmC1] - vii)
- Die Sauerstoffquerempfindlichkeit EO2 muss für alle Gase, die zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit erforderlich sind, weniger als ± 1,5 % betragen.
- viii)
- Ist die Sauerstoffquerempfindlichkeit EO2 höherer als ± 1,5 %, können zur Korrektur der Luftdurchsatz (ober- und unterhalb der Herstellerangabe) sowie der Kraftstoffdurchsatz und der Probendurchsatz schrittweise verstellt werden.
- ix)
- Die Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit ist für jede neue Einstellung zu wiederholen.
- 4.3.4.
- Umwandlungseffizienz des Nicht-Methan-Cutters (NMC)
Bei der Analyse von Kohlenwasserstoffen können Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe mithilfe eines Nicht-Methan-Cutters durch Oxidation aller Kohlenwasserstoffe außer Methan aus der Abgasprobe entfernt werden. Im Idealfall beträgt die Umwandlung bei Methan 0 % und bei den anderen Kohlenwasserstoffen, repräsentiert durch Ethan, 100 %. Um eine genaue Messung der NMHC zu ermöglichen, sind die beiden Wirkungsgrade zu bestimmen und zur Berechnung der NMHC-Emissionen heranzuziehen (siehe Anlage 7 Absatz 6.2). Die Bestimmung der Methan-Umwandlungseffizienz ist in dem Fall nicht notwendig, wenn der NMC-FID nach Methode b gemäß Anlage 7 Absatz 6.2 kalibriert wird, indem das Methan/Luft-Kalibriergas durch den NMC geleitet wird.- a)
- Methan-Umwandlungseffizienz
Ethan-Kalibriergas ist mit und ohne Vorbeileitung am NMC durch den FID zu leiten; die beiden Konzentrationen sind aufzuzeichnen. Die Methan-Umwandlungseffizienz ist wie folgt zu bestimmen:
E M 1 C HC w/NMC C HC w/o NMC Dabei gilt:
cHC(w/NMC) ist die HC-Konzentration bei Durchfluss von CH4 durch den NMC [ppm C1] cHC(w/o NMC) ist die HC-Konzentration bei Vorbeileitung des CH4 am NMC vorbei [ppm C1] - b)
- Ethan-Umwandlungseffizienz
Ethan-Kalibriergas ist mit und ohne Umgehung des NMC durch den FID zu leiten; die beiden Konzentrationen sind aufzuzeichnen. Die Ethan-Umwandlungseffizienz ist wie folgt zu bestimmen:
E E 1 C HC w/NMC C HC w/o NMC Dabei gilt:
cHC(w/NMC) ist die HC-Konzentration bei Durchfluss von C2H6 durch den NMC [ppm C1] cHC(w/o NMC) ist die HC-Konzentration bei Vorbeileitung des C2H6 am NMC vorbei [ppm C1]
- 4.3.5.
- Querempfindlichkeiten
- a)
- Allgemeines
Andere Gase, die neben dem zu analysierenden Gas im Abgas enthalten sind, können den Ablesewert des Analysators beeinflussen. Vom Hersteller des Analysators ist vor der Markteinführung eine Prüfung der Querempfindlichkeit und der korrekten Funktion des Analysators mindestens einmal für jeden Typ eines Analysators oder einer Einrichtung gemäß Absatz 4.3.5 Buchstaben b bis f vorzunehmen.
- b)
- Kontrolle der Querempfindlichkeit des CO-Analysators
Wasser und CO2 können die Messungen des CO-Analysators beeinflussen. Daher lässt man ein bei der Prüfung verwendetes CO2-Justiergas mit einer Konzentration von 80 % bis 100 % des Skalenendwerts des bei der Prüfung verwendeten maximalen Betriebsbereichs des CO2-Analysators bei Raumtemperatur durch Wasser perlen, wobei das Ansprechen des Analysators aufzuzeichnen ist. Der Ansprechwert des Analysators darf nicht mehr als 2 % der bei einer normalen Straßenprüfung erwarteten mittleren CO-Konzentration oder ± 50 ppm betragen, je nachdem, welcher Wert höher ist. Die Prüfungen der Querempfindlichkeit auf H2O und CO2 können in getrennten Verfahren durchgeführt werden. Falls die für die Querempfindlichkeitsprüfung herangezogenen H2O- und CO2-Pegel höher sind als die während der Prüfung erwarteten Höchstwerte, ist jede beobachtete Querempfindlichkeit zu reduzieren, und zwar durch Multiplikation des beobachteten Werts mit dem Verhältnis zwischen dem erwarteten Höchstwert der Konzentration während der Prüfung zu dem bei dieser Kontrolle verwendeten tatsächlichen Wert. Separate Querempfindlichkeitsprüfungen mit H2O-Konzentrationen, die geringer sind als die bei der Prüfung erwarteten Höchstwerte, dürfen durchgeführt werden, dabei ist die beobachtete H2O-Querempfindlichkeit hochzurechnen, und zwar durch Multiplikation des beobachteten Werts mit dem Verhältnis zwischen dem bei dieser Prüfung erwarteten Höchstwert der H2O-Konzentration zu dem bei dieser Prüfung verwendeten tatsächlichen Wert. Die Summe der zwei reduzierten Querempfindlichkeitswerte muss innerhalb der in dieser Nummer spezifizierten Toleranzen liegen.
- c)
- Kontrolle der Querempfindlichkeit beim NOx-Analysator
Die zwei Gase, die bei CLD- und HCLD-Analysatoren besonderer Berücksichtigung bedürfen, sind CO2 und Wasserdampf. Die Querempfindlichkeit auf diese Gase ist proportional zu ihrer Konzentration. Die Querempfindlichkeit bei den höchsten Konzentrationen, die bei der Prüfung zu erwarten sind, ist durch eine Prüfung zu bestimmen. Wenn der CLD- und der HCLD-Analysator Algorithmen zur Kompensierung der Querempfindlichkeit verwenden, die H2O- und/oder CO2-Messanalysatoren einsetzen, müssen diese zur Ermittlung der Querempfindlichkeit eingeschaltet sein und die Kompensierungsalgorithmen müssen dabei angewendet werden.
- i)
- Kontrolle der CO2-Querempfindlichkeit
Ein CO2-Justiergas mit einer Konzentration von 80 % bis 100 % des maximalen Betriebsbereichs ist durch den NDIR-Analysator zu leiten; das CO2-Justiergas ist anschließend zu etwa 50 % mit NO-Justiergas zu verdünnen und durch den NDIR und den CLD oder den HCLD zu leiten; die CO2- und NO-Werte sind als B bzw. C aufzuzeichnen. Dann ist die Zufuhr von CO2 zu unterbrechen und nur das NO-Justiergas durch den CLD oder den HCLD zu leiten; der NO-Wert ist als D aufzuzeichnen. Die Querempfindlichkeit in Prozent wird wie folgt berechnet:
E CO 2 1 C A D A D B 100 Dabei gilt:
A ist die mit dem NDIR gemessene Konzentration des unverdünnten CO2 [%] B ist die mit dem NDIR gemessene Konzentration des verdünnten CO2 [%] C ist die mit dem CLD oder dem HCLD gemessene Konzentration des verdünnten NO [ppm] D ist die mit dem CLD oder dem HCLD gemessene Konzentration des unverdünnten NO [ppm] Mit Zustimmung der Genehmigungsbehörde können andere Methoden zur Verdünnung und Quantifizierung von CO2- und NO-Justiergas, z. B. dynamisches Mischen, verwendet werden.
- ii)
- Kontrolle der Wasserdampfquerempfindlichkeit
Diese Überprüfung ist nur bei der Messung der Konzentration feuchter Gase anzuwenden. Bei der Berechnung der Wasserdampfquerempfindlichkeit sind die Verdünnung des NO-Justiergases mit Wasserdampf und die Skalierung der Wasserdampfkonzentration des Gasgemisches auf die während einer Emissionsprüfung erwarteten Konzentrationswerte zu berücksichtigen. Ein NO-Justiergas mit einer Konzentration von 80 % bis 100 % des Skalenendwerts des normalen Betriebsbereichs ist durch den CLD oder HCLD zu leiten; der NO-Wert ist als D aufzuzeichnen. Das NO-Justiergas ist anschließend bei Raumtemperatur durch Wasser zu perlen und durch den CLD oder HCLD zu leiten; der NO-Wert ist als Cb aufzuzeichnen. Der absolute Betriebsdruck des Analysators und die Wassertemperatur sind zu bestimmen und als E bzw. F aufzuzeichnen. Der Sättigungsdampfdruck des Gemischs, der der Temperatur F des Wassers in der Waschflasche entspricht, ist zu bestimmen und als G aufzuzeichnen. Die Wasserdampfkonzentration H [%] des Gemischs ist wie folgt zu berechnen:
H G E 100 Die erwartete Konzentration des verdünnten NO-Wasserdampf-Justiergases ist als De aufzuzeichnen, nachdem sie wie folgt berechnet wurde:
D e D 1 H 100 Bei Dieselabgasen ist die maximale bei der Prüfung erwartete Wasserdampfkonzentration im Abgas (in %) als Hm aufzuzeichnen, nachdem sie unter der Annahme eines Atomverhältnisses H/C des Kraftstoffs von 1,8 zu 1 aus der maximalen CO2-Konzentration A im Abgas wie folgt errechnet wurde:
H m 0,9 A Die Wasserdampfquerempfindlichkeit in % ist wie folgt zu berechnen:
E H 2 OD e C b D e H m H 100 Dabei gilt:
De die erwartete Konzentration des verdünnten NO [ppm] Cb die gemessene Konzentration des verdünnten NO [ppm] Hm die maximale Wasserdampfkonzentration [%] H die tatsächliche Wasserdampfkonzentration in [%] - iii)
- Maximal zulässige Querempfindlichkeit
Die kombinierte CO2- und Wasserdampfquerempfindlichkeit darf 2 % des Skalenendwerts nicht überschreiten.
- d)
- Kontrolle der Querempfindlichkeit für NDUV-Analysatoren
Kohlenwasserstoffe und Wasser können den Betrieb eines NDUV-Analysators stören, indem sie ein ähnliches Ansprechverhalten erzeugen wie NOx. Der Hersteller des NDUV-Analysators überprüft mit folgendem Verfahren, ob sich die Querempfindlichkeit in Grenzen hält:
- i)
- Analysator und Kühlapparat sind entsprechend der Betriebsanleitung des Herstellers einzustellen; zur Optimierung der Leistung von Analysator und Kühlapparat sind Anpassungen vorzunehmen.
- ii)
- Der Analysator ist einer Nullkalibrierung und einer Messbereichskalibrierung bei den bei der Emissionsprüfung erwarteten Konzentrationswerten zu unterziehen.
- iii)
- Es ist ein NO2-Kalibriergas auszuwählen, das so weit wie möglich mit der bei den Emissionsprüfungen erwarteten maximalen NO2-Konzentration übereinstimmt.
- iv)
- Die Sonde des Gasprobenahmesystems ist mit NO2-Kalibriergas zu fluten, bis sich der NOx-Ausschlag des Analysators stabilisiert hat.
- v)
- Die Durchschnittskonzentration der stabilisierten NOx-Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 30 s ist zu berechnen und als NOx,ref aufzuzeichnen.
- vi)
- Der Strom des NO2-Kalibriergases ist abzusperren und das durch Fluten mit dem Ausstoß eines Taupunktgenerators gesättigte System auf einen Taupunkt von 50 °C einzustellen. Der Ausstoß des Taupunktgenerators wird mindestens zehn Minuten lang durch das Probenahmesystem und den Kühlapparat geleitet, bis davon auszugehen ist, dass der Kühlapparat eine konstante Wassermenge abscheidet.
- vii)
- Nach Abschluss von Ziffer vi ist das Probenahmesystem erneut mit dem zur Ermittlung von NOx,ref verwendeten NO2-Kalibriergas zu fluten, bis sich der NOx-Gesamtausschlag stabilisiert hat.
- viii)
- Die Durchschnittskonzentration der stabilisierten NOx-Aufzeichnungen über einen Zeitraum von 30 s ist zu berechnen und als NOx,m aufzuzeichnen.
- ix)
- NOx,m wird auf der Grundlage der Wasserdampfrückstände, die den Kühlapparat mit der Austrittstemperatur und dem Austrittsdruck des Kühlapparats durchströmt haben, zu NOx,dry korrigiert.
Der berechnete NOx,dry-Wert muss mindestens 95 % von NOx,ref betragen.
- e)
- Probentrockner
Ein Probentrockner entfernt Wasser, das sonst die NOx-Messung verfälschen könnte. Bei trocken arbeitenden CLD-Analysatoren ist nachzuweisen, dass bei der höchsten erwarteten Wasserdampfkonzentration Hm der Probentrockner die Feuchtigkeit im CLD auf ≤ 5 g Wasser/kg Trockenluft (oder ca. 0,8 % H2O) halten kann, was 100 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 3,9 °C und 101,3 kPa oder etwa 25 % relativer Feuchtigkeit bei 25 °C und 101,3 kPa entspricht. Die Konformität kann durch Temperaturmessung am Austritt eines thermischen Probentrockners oder durch Feuchtigkeitsmessung an einem unmittelbar oberhalb des CLD gelegenen Punkt nachgewiesen werden. Die Feuchtigkeit am Austritt des CLD kann ebenfalls gemessen werden, wenn in den CLD nur Luft aus dem Probentrockner einströmt.
- f)
- NO2-Durchlass des Probentrockners
In einem mangelhaft konzipierten Probentrockner verbleibendes flüssiges Wasser kann der Probe NO2 entziehen. Somit kann der Probe vor der NOx-Messung NO2 entzogen werden, wenn ein Probentrockner in Kombination mit einem NDUV-Analysator ohne vorgelagerten NO2-NO-Konverter verwendet wird. Der Probentrockner muss die Messung von mindestens 95 % des in einem mit Wasserdampf gesättigten Gas enthaltenen NO2 ermöglichen, wobei der NO2-Gehalt des Gases der maximalen NO2-Konzentration entsprechen muss, die bei einer Emissionsprüfung zu erwarten ist.
- 4.4.
- Überprüfung der Ansprechzeit des Analysesystems
Für die Überprüfung der Ansprechzeit muss das Analysesystem genau dieselbe Einstellung aufweisen wie bei der Emissionsprüfung (d. h. bei Druck, Durchsatz, Einstellung der Filter in den Analysatoren und bei den sonstigen die Ansprechzeit beeinflussenden Parametern). Die Bestimmung der Ansprechzeit erfolgt durch Wechsel des Gases direkt am Eintritt der Probenahmesonde. Der Wechsel des Gases muss in weniger als 0,1 s erfolgen. Die für die Prüfung verwendeten Gase müssen eine Veränderung der Konzentration von mindestens 60 % des Skalenendwerts des Analysators bewirken. Die Konzentrationskurve ist für jeden einzelnen Abgasbestandteil aufzuzeichnen. Für den Zeitabgleich der Signale des Analysators und des Abgasstroms ist die Wandlungszeit definiert als die Zeit, die ab der Umstellung (t0) vergeht, bis der angezeigte Messwert 50 % des Endwerts (t50) erreicht. Die Systemansprechzeit muss für alle verwendeten Bestandteile und Messbereiche bei einer Anstiegzeit von ≤ 3 Sekunden ≤ 12 s betragen. Wird für die NMHC-Messung ein NMC verwendet, darf die Systemansprechzeit 12 s überschreiten.- 5.
- GASE
- 5.1.
- Kalibrier- und Justiergase für RDE-Prüfungen
- 5.1.1.
- Allgemeines
Die Haltbarkeitsdauer aller Kalibrier- und Justiergase ist zu beachten. Reine und gemischte Kalibrier- und Justiergase müssen die Spezifikationen in Anhang B5 der UN-Regelung Nr. 154 erfüllen.- 5.1.2.
- NO2-Kalibriergas
Darüber hinaus ist NO2-Kalibriergas zulässig. Die Konzentration des NO2-Kalibriergases darf vom angegebenen Konzentrationswert um 2 % abweichen. Der NO-Anteil im NO2-Kalibriergas darf 5 % des NO2-Gehalts nicht überschreiten.- 5.1.3.
- Mehrkomponenten-Gemische
Nur Mehrkomponenten-Gemische, die die Anforderungen des Absatzes 5.1.1 erfüllen, dürfen verwendet werden. Diese Gemische können zwei oder mehrere der Komponenten enthalten. Mehrkomponenten-Gemische, die sowohl NO als auch NO2 enthalten, sind von der in den Absätzen 5.1.1 und 5.1.2 enthaltenen Anforderung für NO2 in Bezug auf Verunreinigungen ausgenommen.- 5.2.
- Gasteiler
Zur Gewinnung von Kalibrier- und Justiergasen können Gasteiler (d. h. Präzisionsmischeinrichtungen, die mit gereinigtem N2 oder synthetischer Luft verdünnen,) eingesetzt werden. Der Gasteiler muss so genau arbeiten, dass die Konzentrationen der Kalibriergasgemische auf ± 2 % genau sind. Die Nachprüfung ist bei jeder mithilfe eines Gasteilers vorgenommenen Kalibrierung bei 15 % bis 50 % des Skalenendwerts durchzuführen. Ist die erste Nachprüfung fehlgeschlagen, kann eine weitere Nachprüfung mit einem anderen Kalibriergas durchgeführt werden. Wahlweise kann der Gasteiler mit einem Instrument überprüft werden, das von seinem Prinzip her linear ist, z. B. unter Verwendung von NO-Gas in Kombination mit einem CLD. Der Justierwert des Geräts ist mit direkt an das Gerät angeschlossenem Justiergas einzustellen. Der Gasteiler ist bei den typischerweise verwendeten Einstellungen zu überprüfen, und der Nennwert ist mit der vom Instrument gemessenen Konzentration zu vergleichen. Die Abweichung darf an keinem Punkt mehr als ± 1 % des Konzentrations-Nennwerts betragen.- 5.3.
- Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit
Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit bestehen aus einer Mischung aus Propan, Sauerstoff und Stickstoff und müssen Propan in einer Konzentration von 350 ± 75 ppmC1 enthalten. Die Konzentration wird durch gravimetrische Verfahren, dynamisches Mischen oder chromatografische Analyse der Gesamtkohlenwasserstoffe zuzüglich der Verunreinigungen bestimmt. Die Sauerstoffkonzentration der Gase zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit muss den Anforderungen von Tabelle A5/3 entsprechen; das restliche Gas zur Prüfung der Sauerstoffquerempfindlichkeit muss aus gereinigtem Stickstoff bestehen.Motortyp | ||
---|---|---|
Selbstzündungsmotor | Fremdzündungsmotor | |
O2-Konzentration | 21 ± 1 % | 10 ± 1 % |
10 ± 1 % | 5 ± 1 % | |
5 ± 1 % | 0,5 ± 0,5 % |
- 6.
- ANALYSATOREN FÜR DIE MESSUNG VON EMISSIONEN (FESTER) PARTIKEL
In diesem Abschnitt werden Anforderungen an Analysatoren für die Messung von Partikelzahlemissionen festgelegt, wenn deren Messung verpflichtend vorgeschrieben wird.- 6.1.
- Allgemeines
Der Partikelzahlanalysator besteht aus einer Vorkonditionierungseinheit und einem Partikeldetektor, der mit einer 50 %-Effizienz ab einer Größe von ungefähr 23 nm zählt. Die Vorkonditionierung des Aerosols durch den Partikeldetektor ist zulässig. Die Empfindlichkeit der Analysatoren gegenüber Stößen, Vibrationen, Alterung, Unterschieden bei Temperatur und Luftdruck sowie elektromagnetischen Störungen und anderen Einflüssen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs und des Analysators muss so weit wie möglich eingeschränkt werden und ist vom Ausrüstungshersteller deutlich in dem Begleitmaterial anzugeben. Der Partikelzahlanalysator darf ausschließlich im Rahmen seiner vom Hersteller angegebenen Betriebsparameter verwendet werden. In Abbildung A5/1 ist Beispiel für den Aufbau eines Partikelzahl-Analysators dargestellt.Abbildung A5/1
Der Partikelzahlanalysator ist über eine Probenahmesonde, die eine Probe auf der Mittellinie des Auspuffrohres entnimmt, mit der Entnahmestelle zu verbinden. Werden Partikel wie in Anlage 4 Absatz 3.5 erläutert nicht am Auspuffrohr verdünnt, dann ist die Probenahmeleitung auf eine Mindesttemperatur von 373 K (100 °C) bis zu dem Zeitpunkt der ersten Verdünnung durch den Partikelzahlanalysator oder den Partikeldetektor des Analysators zu erhitzen. Die Verweilzeit in der Entnahmeleitung muss weniger als 3 s betragen. Alle Teile, die in Kontakt mit den Abgasproben kommen, müssen auf einer Temperatur gehalten werden, die jegliche Kondensation einer Verbindung in der Vorrichtung verhindert. Dies kann zum Beispiel durch Erhitzen auf einer höheren Temperatur und Verdünnen der Probe oder durch Oxidieren (halb-)flüchtiger Partikel erreicht werden. Der Partikelzahlanalysator muss einen beheizten Abschnitt bei einer Wandtemperatur von ≥ 573 K enthalten. Die Einheit muss die erhitzten Stufen so regeln, dass die Nennbetriebstemperaturen mit einer Toleranz von ± 10 K konstant bleiben und angeben, ob die erhitzten Stufen im vorgeschriebenen Bereich der Betriebstemperaturen liegen. Niedrigere Temperaturen sind akzeptabel, solange die Abscheideeffektivität in Bezug auf flüchtige Partikel den Spezifikationen des Absatzes 6.4 genügt. Druck-, Temperatur- und andere Sensoren müssen das ordnungsgemäße Funktionieren des Geräts im Betrieb überwachen und bei Fehlfunktionen eine Warnung oder Mitteilung auslösen. Die Ansprechverzögerung des Partikelzahlanalysators muss ≤ 5 s sein. Der Partikelzahlanalysator und/oder Partikeldetektor) muss eine Anstiegzeit von ≤ 3,5 s aufweisen. Messungen der Partikelkonzentration gelten bei Meldungen von 273 K und 101,3 kPa als normalisiert. Falls erforderlich, sind für die Zwecke der Normalisierung der Partikelkonzentration der Druck und/oder die Temperatur am Einlass des Detektors zu messen und zu melden. Partikelzahlsysteme, die den Anforderungen der UN-Regelung Nr. 154 hinsichtlich der Kalibrierung entsprechen, erfüllen automatisch die Anforderungen des vorliegenden Anhangs.- 6.2.
- Anforderungen an die Effizienz
Das vollständige Partikelzahlanalysesystem einschließlich der Probenahmeleitung muss die Anforderungen in Tabelle A5/3a erfüllen.dp [nm] | Sub-23 | 23 | 30 | 50 | 70 | 100 | 200 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
E(dp) Partikelzahlanalysator | zu bestimmen (tbd) | 0,2 – 0,6 | 0,3 – 1,2 | 0,6 – 1,3 | 0,7 – 1,3 | 0,7 – 1,3 | 0,5 – 2,0 |
- 6.3.
- Linearitätsanforderungen
Der Partikelzahlanalysator und die Probenahmeleitung müssen die Linearitätsanforderungen des Anhangs 5 Absatz 3.2 erfüllen, wobei monodisperse oder polydisperse rußähnliche Partikel zu verwenden sind. Die Partikelgröße (Mobilitätsdurchmesser oder mittlerer Zähldurchmesser) sollte größer als 45 nm sein. Das Bezugsinstrument ist ein Elektrometer oder ein Kondensationspartikelzähler mit d50 = 10 nm oder kleiner und nachgeprüfter Linearität. Alternativ kann ein Partikelzählsystem im Einklang mit der UN-Regelung Nr. 154 verwendet werden. Außerdem müssen die Unterschiede zwischen dem Partikelzahlanalysator und dem Bezugsinstrument an allen nachgeprüften Punkten (außer am Nullpunkt) innerhalb einer Marge von 15 % um ihren Mittelwert liegen. Mindestens 5 gleichmäßig verteilte Punkte (zuzüglich der Null) sind zu überprüfen. Die höchste geprüfte Konzentration muss > 90 % des Nennmessbereichs des Partikelzahlanalysators betragen. Wird der Partikelzahlanalysator in Teilen kalibriert, dann kann die Linearität nur für den Partikeldetektor geprüft werden, jedoch sind die Effizienzen der sonstigen Teile und der Probenahmeleitung in der Steigungsberechnung zu berücksichtigen.- 6.4.
- Abscheideeffizienz in Bezug auf flüchtige Partikel
Das System muss > 99 % von ≥ 30 nm Tetracontanpartikel (CH3(CH2)38CH3) mit einer Einlasskonzentration von ≥ 10 000 Partikel pro Kubikzentimeter bei der Mindestverdünnung entfernen können. Das System muss auch eine Abscheideeffizienz von > 99 % bei Tetracontan mit einem mittleren Zähldurchmesser von > 50 nm und einer Masse von > 1 mg/m3 erzielen. Die Abscheideeffizienz in Bezug auf flüchtige Partikel bei Tetracontan muss nur einmal für die Instrumentenfamilie nachgewiesen werden. Der Hersteller muss jedoch den Wartungs- oder Austauschzeitraum festlegen, der gewährleistet, dass die Abscheideeffizienz nicht unter die technischen Anforderungen fällt. Werden solche Informationen nicht bereitgestellt, ist die Abscheideeffizienz in Bezug auf flüchtige Partikel für jedes Gerät jährlich zu überprüfen.- 7.
- INSTRUMENTE FÜR DIE MESSUNG DES ABGASMASSENDURCHSATZES
- 7.1.
- Allgemeines
Der Messbereich und die Ansprechzeit von Instrumenten oder Signalen für die Messung des Abgasmassendurchsatzes müssen dafür geeignet sein, den Abgasmassendurchsatz unter nicht stationären und stationären Bedingungen mit der erforderlichen Genauigkeit zu messen. Die Empfindlichkeit der Instrumente und Signale gegenüber Stößen, Vibrationen, Alterung, Schwankungen der Temperatur und des Umgebungsluftdrucks sowie elektromagnetischen Interferenzen und anderen Einflüssen im Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs und des Instruments muss gering genug sein, um zusätzliche Messfehler zu auszuschließen.- 7.2.
- Gerätespezifikationen
Der Abgasmassendurchsatz ist durch eines der direkten Messverfahren zu bestimmen, das in einem der folgenden Instrumente zum Einsatz kommt:- a)
- Durchsatzmesser auf der Grundlage einer Staudrucksonde
- b)
- Differenzdruckmesser wie Durchsatzblenden (Einzelheiten siehe ISO 5167)
- c)
- Ultraschalldurchsatzmesser
- d)
- Wirbeldurchsatzmesser
- 7.2.1.
- Kalibrierungs- und Nachprüfungsstandards
Die Messgenauigkeit eines Abgasmassendurchsatzmessers ist mit Luft oder Abgas anhand eines rückführbaren Standards, etwa mit einem kalibrierten Abgasdurchsatzmesser oder einem Vollstromverdünnungstunnel, zu überprüfen.- 7.2.2.
- Häufigkeit der Nachprüfung
Die Nachprüfung der Übereinstimmung des Abgasmassendurchsatzmessers mit den Absätzen 7.2.3 bis 7.2.9 darf bei der tatsächlichen Prüfung nicht länger als ein Jahr zurückliegen.- 7.2.3.
- Genauigkeit
Die Genauigkeit des Abgasmassendurchsatzmessers, definiert als die Abweichung des abgelesenen EFM-Messwerts vom Bezugswert, darf ± 3 % des Ablesewerts oder 0,3 % des Skalenendwerts nicht überschreiten; es gilt der höhere Wert.- 7.2.4.
- Präzision
Die Präzision, definiert als das 2,5-Fache der Standardabweichung zehn wiederholter Ansprechreaktionen auf einen bestimmten Nenndurchsatz, der etwa in der Mitte des Kalibrierbereiches liegt, darf 1 % des maximalen Durchsatzes, bei dem der EFM kalibriert wurde, nicht überschreiten.- 7.2.5.
- Rauschen
Das Rauschen darf 2 % des maximalen kalibrierten Durchsatzwerts nicht überschreiten. Auf jeden der 10 Messzeiträume folgt ein Intervall von 30 Sekunden, in dem der EFM dem maximalen kalibrierten Durchsatz ausgesetzt wird.- 7.2.6.
- Nullpunktdrift
Die Nullpunktdrift wird als mittleres Ansprechen auf einen Nulldurchsatz in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden festgelegt. Die Nullpunktdrift kann anhand der aufgezeichneten Primärsignale, z. B. des Drucks, überprüft werden. Die Drift der Primärsignale über einen Zeitraum von 4 Stunden muss weniger als ± 2 % des Höchstwerts des Primärsignals betragen, das bei dem Durchsatzwert, bei dem der EFM kalibriert wurde, aufgezeichnet wurde.- 7.2.7.
- Justierausschlagsdrift
Die Justierausschlagsdrift wird als mittleres Ansprechen auf einen Justierdurchsatz in einem Zeitabschnitt von mindestens 30 Sekunden definiert. Die Justierausschlagsdrift kann anhand der aufgezeichneten Primärsignale, z. B. des Drucks, überprüft werden. Die Drift der Primärsignale über einen Zeitraum von 4 Stunden muss weniger als ± 2 % des Höchstwerts des Primärsignals betragen, das bei dem Durchsatzwert, bei dem der EFM kalibriert wurde, aufgezeichnet wurde.- 7.2.8.
- Anstiegzeit
Die Anstiegzeit der Geräte und Methoden zur Messung des Abgasdurchsatzes sollte so weit wie möglich der Anstiegzeit des Gasanalysators gemäß Absatz 4.2.7 entsprechen, jedoch nicht mehr als 1 Sekunde betragen.- 7.2.9.
- Überprüfung der Ansprechzeit
Die Ansprechzeit von Abgasmassendurchsatzmessern wird bestimmt, indem ähnliche Parameter wie für die Emissionsprüfung (d. h. Druck, Durchsätze, Filtereinstellungen und alle sonstigen Faktoren, die die Ansprechzeit beeinflussen) angewandt werden. Die Bestimmung der Ansprechzeit erfolgt durch Wechsel des Gases direkt am Eintritt des Abgasmassendurchsatzmessers. Der Gaswechsel muss so schnell wie möglich erfolgen; ein Wechsel in weniger als 0,1 Sekunden wird dringend empfohlen. Der für die Prüfung verwendete Gasdurchsatz muss eine Veränderung des Durchsatzes von mindestens 60 % des Skalenendwerts des Abgasmassendurchsatzmessers bewirken. Der Gasdurchsatz ist aufzuzeichnen. Die Ansprechverzögerung ist definiert als die Zeit, die ab dem Umschalten des Gasstroms (t0) vergeht, bis der angezeigte Messwert 10 % (t10) seines Endwerts erreicht. Die Anstiegzeit ist definiert als die Zeit für den Anstieg des angezeigten Messwerts von 10 % auf 90 % (t10 bis t90) des Endwerts. Die Ansprechzeit (t90) ist definiert als die Summe aus der Ansprechverzögerung und der Anstiegzeit. Die Ansprechzeit des Durchsatzmessers (t90) muss gemäß Absatz 7.2.8 ≤ 3 Sekunden bei einer Anstiegzeit (t10 bis – t90) von ≤ 1 Sekunde betragen.- 8.
- SENSOREN UND NEBENVERBRAUCHER
Sensoren oder Nebenverbraucher, die beispielsweise zur Bestimmung von Temperatur, Luftdruck, Umgebungsfeuchte, Fahrzeuggeschwindigkeit, Kraftstoffdurchsatz und Ansaugluftdurchsatz eingesetzt werden, dürfen die Leistung von Motor und Abgasnachbehandlungssystem des Fahrzeugs nicht verändern oder unangemessen beeinträchtigen. Die Genauigkeit der Sensoren und Nebenverbraucher muss die Anforderungen von Tabelle A5/4 erfüllen. Die Einhaltung der Anforderungen von Tabelle A5/4 ist in den vom Hersteller des Geräts spezifizierten Abständen gemäß den internen Kontrollverfahren oder nach der Norm ISO 9000 nachzuweisen.Messparameter | Genauigkeit |
---|---|
Kraftstoffdurchsatz(5) | ± 1 % des Ablesewerts(6) |
Luftdurchsatz(7) | ± 2 % des Ablesewerts |
Fahrzeuggeschwindigkeit(8) | ± 1,0 km/h absolut |
Temperaturen ≤ 600 K | ± 2 K absolut |
Temperaturen > 600 K | ± 0,4 % des Ablesewerts in Kelvin |
Umgebungsdruck | ± 0,2 kPa absolut |
Relative Feuchtigkeit | ± 5 % absolut |
Absolute Feuchtigkeit | ± 10 % des Ablesewertes oder 1 gH2O/kg trockener Luft, je nachdem, welcher Wert höher ist |
Fußnote(n):
- (1)
optional zur Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes.
- (2)
optionaler Parameter.
- (3)
Die Nachprüfung der Linearität muss mit rußähnlichen Partikeln gemäß der Definition in Absatz 6.2 der vorliegenden Anlage überprüft werden.
- (4)
Auf der Grundlage von Fehlerfortpflanzung und Rückverfolgbarkeitsdiagrammen zu aktualisieren.
- (5)
optional zur Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes.
- (6)
Bei Verwendung zur Berechnung des Luft- und Abgasmassendurchsatzes ausgehend vom Kraftstoffdurchsatz nach Anlage 7 Absatz 7 muss die Genauigkeit 0,02 % des Ablesewerts betragen.
- (7)
optional zur Bestimmung des Abgasmassendurchsatzes.
- (8)
Diese Anforderung gilt nur für den Geschwindigkeitssensor; wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zur Bestimmung von Parametern wie der Beschleunigung, des Produkts aus Geschwindigkeit und positiver Beschleunigung oder des RPA-Werts (relative positive Beschleunigung) herangezogen wird, muss das Geschwindigkeitssignal über 3 km/h eine Genauigkeit von 0,1 % und eine Abtastfrequenz von 1 Hz aufweisen. Diese Genauigkeitsanforderung kann durch Heranziehen eines Raddrehzahlsignals erfüllt werden.
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