Messungen und Prüfungen hinsichtlich des zum jeweiligen stationären Prüfzyklus für nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Maschinen und Geräte gehörenden Bereichs

1.

Allgemeine Anforderungen

Dieser Anhang gilt für elektronisch gesteuerte Motoren der Klassen NRE, NRG, IWP, IWA, und RLR, die die Emissionsgrenzwerte der „Stufe V” gemäß Anhang II der Verordnung (EU) 2016/1628 einhalten und die sowohl die Menge als auch den Zeitpunkt der Einspritzung des Kraftstoffs elektronisch steuern oder die die Emissionsminderungsanlage, die zur Minderung von NO_x dient, mit einer elektronischen Steuerung einschalten, ausschalten oder modulieren. Dieser Anhang enthält die technischen Anforderungen an den Bereich im Zusammenhang mit den einschlägigen NRSC, innerhalb dessen der Wert, um den die Emissionen die Emissionsgrenzwerte nach Anhang II der Verordnung (EU) 2016/1628 überschreiten dürfen, überwacht wird. Wird ein Motor auf die Art und Weise geprüft, die den Prüfungsanforderungen in Abschnitt 4 entspricht, so dürfen die an jedem zufällig ausgewählten Punkt innerhalb des geltenden Regelbereichs nach Abschnitt 2 gemessenen Emissionen von gasförmigen Schadstoffen und luftverunreinigenden Partikeln die anzuwendenden Emissionsgrenzwerte in Anhang II der Verordnung (EU) 2016/1628 multipliziert mit dem Faktor 2,0 nicht übersteigen. Abschnitt 3 enthält die zusätzlichen Messpunkte, die vom technischen Dienst aus dem Prüfbereich während der Emissionsprüfung auf dem Prüfstand ausgewählt wurden, um nachzuweisen, dass die Anforderungen dieses Abschnitts 1 erfüllt wurden. Der Hersteller kann beantragen, dass der technische Dienst während des Nachweises gemäß Abschnitt 3 Betriebspunkte von jedem der in Abschnitt 2 aufgeführten Prüfbereiche ausschließt. Der technische Dienst kann nach Genehmigung der Genehmigungsbehörde diesem Antrag stattgeben, wenn der Hersteller nachweisen kann, dass der Motor in keiner Kombination einer nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine mit einer anderen nicht für den Straßenverkehr bestimmten mobilen Maschine solche Punkte erreichen kann. Die Einbauanweisungen des Herstellers an den Originalgerätehersteller gemäß Anhang XIV müssen die oberen und unteren Grenzen des geltenden Prüfbereichs angeben und eine Erklärung enthalten, in der klargestellt wird, dass der Originalgerätehersteller den Motor nicht so einbauen darf, dass der Motor zwangsläufig ständig nur bei Kombinationen von Drehzahl- und Drehmomentwerten arbeitet, die außerhalb des Prüfbereichs für die Drehmomentkurve des genehmigten Motortyps oder der genehmigten Motorenfamilie liegen.

2.

Motorprüfbereich

Der für die Durchführung der Motorprüfung geltende Prüfbereich ist der in diesem Abschnitt 2 aufgeführte Bereich, der dem anzuwendenden NRSC für den geprüften Motor entspricht.

2.1.

Prüfbereich für Motoren, die nach dem NRSC-Zyklus C1 geprüft werden

Diese Motoren werden mit variablen Drehzahlen und Lasten betrieben. Es gelten verschiedene Ausschlüsse von den Prüfbereichen, abhängig von der (Unter-)Klasse und der Betriebsdrehzahl des Motors.

2.1.1. Motoren mit variabler Drehzahl der Klasse NRE mit einer Nettohöchstleistung ≥ 19 kW, Motoren mit variabler Drehzahl der Klasse IWA mit einer Nettohöchstleistung ≥ 300 kW, Motoren mit variabler Drehzahl der Klasse RLR und Motoren mit variabler Drehzahl der Klasse NRG. Der Prüfbereich (siehe Abbildung 5.1) ist wie folgt festgelegt:

obere Drehmomentgrenze:

Volllast-Drehmomentkurve;

Drehzahlbereich:

Drehzahl A bis n_hi;

Dabei gilt: Drehzahl A = n_lo + 0,15 × (n_hi – n_lo);

n_hi=

hohe Drehzahl [siehe Artikel 1 Absatz 12],

n_lo=

niedrige Drehzahl [siehe Artikel 1 Absatz 13].

Die folgenden Motorbetriebsbedingungen werden bei der Prüfung nicht berücksichtigt:

a)

Punkte unterhalb von 30 % des größten Drehmoments;

b)

Punkte unterhalb von 30 % der Höchstleistung.

Liegt die Abweichung der gemessenen Motordrehzahl A von der vom Hersteller angegebenen Motordrehzahl bei höchstens ± 3 %, so sind die angegebenen Motordrehzahlen zu verwenden. Liegen sie für eine Prüfdrehzahl außerhalb des Toleranzbereichs, werden die gemessenen Motordrehzahlen verwendet. Zwischenprüfpunkte innerhalb des Prüfbereichs werden wie folgt festgelegt:

%Drehmoment = % des größten Drehmoments;

%Drehzahlnnidlen100 %nidle100;

dabei gilt: ist die 100 %-Drehzahl des entsprechenden Prüfzyklus.

Abbildung 5.1

2.1.2. Motoren mit variabler Drehzahl der Klasse NRE mit einer Nettohöchstleistung ≥ 19 kW und Motoren mit variabler Drehzahl der Klasse IWA mit einer Nettohöchstleistung ≥ 300 kW Der in Nummer 2.1.1 angegebene Prüfbereich gilt, jedoch zusätzlich unter Ausschluss der in dieser Nummer angegebenen und in den Abbildungen 5.2 und 5.3 veranschaulichten Motorbetriebsbedingungen:

a)

nur für Partikelmaterie, wenn die Drehzahl C unter 2400 r/min liegt, rechts oder unter der Linie liegt, die die Punkte 30 % des größten Drehmoments oder 30 % der Höchstleistung (je nachdem, welche Zahl höher ist) mit der Drehzahl B und 70 % der Nettohöchstleistung bei hoher Drehzahl verbindet;

b)

nur für Partikelmaterie, wenn die Drehzahl C bei oder über 2400 r/min liegt, rechts der Linie liegt, die die Punkte 30 % des größten Drehmoments oder 30 % der Höchstleistung (je nachdem, welche Zahl höher ist) mit der Drehzahl B und 50 % der Nettohöchstleistung bei 2400 r/min und 70 % der Nettohöchstleistung bei hoher Drehzahl verbindet.

Dabei gilt:

Drehzahl B = n_lo + 0,5 × (n_hi – n_lo);

Drehzahl C = n_lo + 0,75 × (n_hi – n_lo);

n_hi=

hohe Drehzahl [siehe Artikel 1 Absatz 12],

n_lo=

niedrige Drehzahl [siehe Artikel 1 Absatz 13].

Liegt die Abweichung der gemessenen Motordrehzahlen A, B und C von der vom Hersteller angegebenen Motordrehzahl bei höchstens ± 3 %, so sind die angegebenen Motordrehzahlen zu verwenden. Liegen sie für eine Prüfdrehzahl außerhalb des Toleranzbereichs, werden die gemessenen Motordrehzahlen verwendet.

Abbildung 5.2

Legende

1.

Motorprüfbereich

2.

Ausnahmeregelung alle Emissionen

3.

PM-Ausnahmeregelung

^a

% der Nettohöchstleistung

^b

% des größten Drehmoments

Abbildung 5.3

Legende

1.

Motorprüfbereich

2.

Ausnahmeregelung alle Emissionen

3.

PM-Ausnahmeregelung

^a

% der Nettohöchstleistung

^b

% des größten Drehmoments

2.2.

Prüfbereich für Motoren, die nach den NRSC-Zyklen D2, E2 und G2 geprüft werden

Diese Motoren werden hauptsächlich nahe ihrer festgelegten Betriebsdrehzahl betrieben, daher wird der Prüfbereich wie folgt definiert:

Drehzahl:

100 %

Drehmomentbereich:

50 % des Drehmoments, das der Höchstleistung entspricht.

2.3.

Prüfbereich für Motoren, die nach dem NRSC-Zyklus E3 geprüft werden

Diese Motoren werden hauptsächlich etwas über und unter einer festgelegten Propellerkurve betrieben. Der Prüfbereich hängt mit der Propellerkurve zusammen und weist Exponenten mathematischer Gleichungen auf, die die Grenzen des Prüfbereichs definieren. Der Prüfbereich wird wie folgt definiert:

Untere Drehzahlgrenze:

0,7 × n_{100 %}

Kurve der oberen Grenze:

% Leistung = 100 ×·( % Drehzahl/90)^3,5;

Kurve der unteren Grenze:

% Leistung = 70 ×·( % Drehzahl/100)^2,5;

Obere Grenze der Leistung:

Nennleistungskurve bei Volllast

Obere Grenze der Drehzahl:

Vom Regler zugelassene maximale Drehzahl:

Dabei gilt:

%Leistung ist % der höchsten Nutzleistung;

% Drehzahl ist % von n_{100 %}

n_{100 %} ist die 100 %-Drehzahl des entsprechenden Prüfzyklus.

Abbildung 5.4

Legende:

1

Untere Grenze der Drehzahl:

2

Kurve der oberen Grenze:

3

Kurve der unteren Grenze:

4

Nennleistungskurve bei Volllast

5

Kurve der vom Regler zugelassenen maximalen Drehzahl

6

Motorprüfbereich

3.

Nachweisanforderungen

Der technische Dienst wählt nach dem Zufallsprinzip zu Prüfzwecken innerhalb des Steuerbereichs Last- und Drehzahlpunkte aus. Für Motoren nach Nummer 2.1 sind bis zu drei Punkte auszuwählen. Für Motoren nach Nummer 2.2 ist ein Punkt auszuwählen. Für Motoren nach den Nummern 2.3 oder 2.4 sind bis zu zwei Punkte auszuwählen. Ferner legt der technische Dienst eine zufällige Ablaufreihenfolge dieser Prüfpunkte fest. Die Prüfung wird gemäß den Grundanforderungen des NRSC durchgeführt, wobei aber jeder Prüfpunkt gesondert ausgewertet wird.

3.1. Für die nach Nummer 3 erforderlichen Zufallsauswahlen sind anerkannte statistische Zufallsgenerierungsverfahren anzuwenden.

4.

Prüfanforderungen

Die Prüfung ist unmittelbar im Anschluss an den anzuwendenden NRSC wie folgt durchzuführen:

a)

Die Prüfung der nach dem Zufallsverfahren ausgewählten Drehmoment- und Drehzahlpunkte wird entweder unmittelbar nach der Prüffolge der Einzelphasen-NRSC gemäß der Beschreibung in Anhang VI Nummer 7.8.1.2 Buchstaben a bis e durchgeführt, jedoch vor den Verfahren nach der Prüfung (Buchstabe f), oder wahlweise nach der Prüfung mit dem gestuften stationären Mehrphasen-Prüfzyklus für nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Maschinen und Geräte (RMC) nach Anhang VI Nummer 7.8.2.3 Buchstaben a bis d, jedoch gegebenenfalls vor den Verfahren nach der Prüfung (Buchstabe e).

b)

die Prüfungen werden nach den Vorschriften des Anhangs VI Nummer 7.8.1.2 Buchstaben b bis e mit der Mehrfiltermethode (ein Filter für jeden Prüfpunkt) für jeden der gemäß Abschnitt 3 ausgewählten Prüfpunkte durchgeführt;

c)

Für jeden Prüfpunkt wird ein spezifischer Emissionswert (in g/kWh oder gegebenenfalls #kWH) berechnet.

d)

Emissionswerte können auf Massebasis gemäß Anhang VII Abschnitt 2 oder auf Molbasis gemäß Anhang VII Abschnitt 3 berechnet werden, müssen jedoch mit dem für die Messung bei der Einzelphasen-NRSC- oder -RMC-Prüfung gewählten Verfahren übereinstimmen.

e)

für Berechnungen zur Bestimmung der Gas- und Partikelzahlsummen wird N_mode in den Gleichungen 7-64 oder 7-131 und 7-178 auf 1 gesetzt und der Gewichtungsfaktor 1 verwendet;

f)

für PM-Berechnungen wird die Mehrfiltermethode verwendet; für Berechnungen zur Bestimmung der Summen wird N_mode in den Gleichungen 7-67 oder 7-134 auf 1 gesetzt und der Gewichtungsfaktor 1 verwendet.

5.

Regenerierung

Tritt ein Regenerierungsereignis während oder unmittelbar vor dem unter Nummer 4 dargelegten Verfahren auf, kann die Prüfung auf Antrag des Herstellers unabhängig von der Ursache für die Regenerierung für ungültig erklärt werden. In diesem Fall ist die Prüfung zu wiederholen. Es sind dieselben Drehmoment- und Drehzahlpunkte zu verwenden, jedoch kann die Reihenfolge verändert sein. Es erübrigt sich, Drehmoment- und Drehzahlpunkte, für die bereits ein positives Ergebnis vorliegt, nochmals zu verwenden. Das folgende Verfahren ist für die Wiederholung von Prüfungen anzuwenden:

a)

Der Motor ist in einer Weise zu betreiben, die gewährleistet, dass die Regenerierung abgeschlossen und gegebenenfalls die Rußbeladung im Partikelnachbehandlungssystem wiederhergestellt ist.

b)

Das Warmlaufen des Motors ist gemäß Anhang VI Nummer 7.8.1.1 durchzuführen.

c)

Das in Nummer 4 beschriebene Prüfverfahren ist zu wiederholen, wobei es bei dem in Nummer 4 Buchstabe b genannten Punkt fortzusetzen ist.