NBR 14489 - Motor Diesel - Analise E Determinacao Dos Gases E Do Material Particulado Emitidos Po

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ABR 2000

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 / 28º andar CEP 20003-900 – Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro – RJ Tel.: PABX (21) 210-3122 Fax: (21) 220-1762/220-6436 Endereço eletrônico: www.abnt.org.br

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NBR 14489

Motor diesel - Análise e determinação dos gases e do material particulado emitidos por motores do ciclo diesel Ciclo de 13 pontos Origem: Projeto 05:102.03-001:1999 ABNT/CB-05 - Comitê Brasileiro de Automóveis, Caminhões, Tratores, Veículos Similares e Autopeças CE-05:102.03 CE-05:102.03 - Comissão C omissão de Estudo de Emissões Veiculares em Veículos Pesados NBR 14489 - Diesel engine - Analysis and evaluatio ev aluationn of gases and particulate matter emitted by the diesel engine - 13 mode cycle Descriptors: Diesel engine. Exhaust gas. Emission Emissi on Esta Norma cancela e substitui as NBR 10813:1993 10813:1993 e NBR 11480:1990 Válida a partir de 29.05.2000 Palavras-chave: Motor. Gás. Emissão de gás

Esta Errata n 1 de DEZ 2001 tem por objetivo corrigir a NBR 14489:2000 no seguinte: - Na tabela 1, última coluna (Tempo de amostragem), para o “Ponto do ciclo 6”: - Onde se lê: “25” - Leia-se: “250” ____________ _________________ _____

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ABR 2000

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (21) 210-3122 Fax: (21) 220-1762/220-6436 Endereço eletrônico: www.abnt.org.br

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NBR 14489

Motor diesel - Análise Análise e determinação dos gases e do material particulado emitidos por motores do ciclo diesel Ciclo de 13 pontos Origem: Projeto 05:102.03-001:1999 ABNT/CB-05 - Comitê Brasileiro de Automóveis, Caminhõe Cami nhões, s, Tratores, Veículos Similares e Autopeças CE-05:102.03 CE-05:102.03 - Comissão C omissão de Estudo de Emissões Emi ssões Veiculares em Veículos Pesados NBR 14489 - Diesel engine - Analysis and evaluation of gases and particulate matter emitted by the diesel engine - 13 m ode cycle Descriptors: Diesel engine. Exhaust gas. Emission Esta Norma cancela e substitui as NBR 10813:1993 e NBR 11480:1990 Válida a partir de 29.05.2000 Palavras-chave: Motor. Gás. Emissão de gás

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Sumário

Prefácio 1 Objetivo 2 Referências Referências normativas norm ativas 3 Definições 4 Símbolos e abreviaturas 5 Método de ensaio 6 Método de cálculo da emissão gasosa e do material particulado 7 Apresentação dos resultados ANEXOS A Instalação e preparação do motor para o ensaio B Emissão gasosa - Aparelhagem, Aparelhagem, sistemas si stemas de amostragem e análise C Emissão do material particulado - Aparelhagem, sistemas de amostragem e análise D Cálculos complementare com plementaress E Referências Referências bibliográficas bibli ográficas Prefácio

A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB ( ABNT/CB)) e dos Organismos O rganismos de Normalização Setorial (ONS), ( ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE) formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta Norma foi baseada baseada na diretiva dir etiva 88/77/EEC da Comunidade Econômica Européia e na Emenda 91/542/EEC, 91/542/EEC, de 1 de outubro de 1991, adendo da mesma diretiva, e na ECE-R49.02 - Uniform Provisions Concerning the Approval of Compression Ignition (C.I.) Engines and Vehicles Equipped with C.I. Engines with Regard to the Emissions of Pollutants by the Engine, de 1 de julho de 1992. Esta Norma contém os anexos anexos A a D, de caráter normativo, normati vo, e o anexo E, de caráter caráter informativo. inform ativo. 1 Objetivo

Esta Norma prescreve prescreve o método de análise e fi xa o procedimento para a determinação de gases de escapamento, escapamento, como hidrocarbo hidrocarboneto netoss (HC), monóx m onóxido ido de carbono (CO), óxidos óxidos de nitrogênio (NOx) e material particulado do gás de escapamento escapamento emitido por motores do ciclo diesel, utilizados util izados em veículo rodoviário automotor, ensaiados conforme conforme o ciclo de 13 pontos em banco dinamométrico. Esta Norma não se aplica a ensaios em dinamôm etro de chassi.

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2 Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições, que ao serem serem citadas cit adas neste texto, texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui possui a informação inform ação das normas em vigor em um dado momento. NBR 12857:1993 12857:1993 - Gases e misturas gasosas para uti lização em laboratório de emissão veicular - Especificação Especificação NBR ISO 1585:1996 - Veículos rodoviários - Código de ensaio de motores - Potência l íquida efetiva SAE J 177:1995 - Measurement of carbon dioxide, carbon monoxide and oxides of nitrogen in Diesel exhaust SAE J 244:1992 - Measurement Measurement of intake air or exhaust exhaust gas flow of Diesel engines engines 3 Definições

Para os efeitos desta desta Norma, aplicam-se as seguintes definições: definições: 3.1 emissões emi ssões de escapamento: Substâncias emitidas para a atmosfera, provenientes de qualquer qualquer abertura do sistema de escapamento, escapamento, a jusante da válvula de escapamento. escapamento. 3.2 porcentagem de torque: Fração do torque máximo disponível em determinada rotação. 3.3 regime constante: Regime no qual o motor é submetido à ação de torque e rotação constantes, constantes, dentro de ± 50 rpm. 3.4 rotação de marcha lenta: l enta: Menor Menor rotação r otação sem torque especificada pelo fabricante. 3.5 rotação nominal: Rotação máxima de plena carga, permitida permi tida pelo regulador, conforme especificada pelo fabricante. 3.6 rotação intermediária: Rotação do torque máximo, se esta estiver entre os limi tes de 60% e 75% da rotação rotação nominal;

caso contrário, considera-se o limite de 60%. Para os motores que apresentam um patamar de torque máximo dentro dos limites de 60% a 75% da rotação nominal, deve-se usar como rotação intermediária a rotação mais próxima do limite de 60% da rotação nominal. 3.7 material particulado: Qualquer material coletado nos filtros do sistema de amostragem do material particulado, após a diluição do gás de escapamento escapamento bruto do motor com ar limpo l impo e filtrado. fil trado. O material particulado é composto, genericamente, genericamente, de carbono elementar, hidrocarbonetos condensados, condensados, sulfatos, água associada e partículas metálicas. 3.8 método de diluição do fluxo total: Método que consiste na mistura do ar de diluição com o fluxo total do gás de escapamento escapamento bruto, gerando gerando uma amostra diluída dil uída para análise. 3.9 método de diluição do fluxo parcial: Método que consiste na mistura de parte do gás de escapamento bruto com a

quantidade apropriada apropriada do ar de diluição, gerando uma amostra diluída para análise. 3.10 amostragem isocinética: Método que consiste no controle da vazão da amostra do gás de escapamento, onde a

velocidade média na sonda de amostragem deve ser mantida igual à velocidade média do gás no tubo de escapamento, escapamento, na seção de amostragem. 3.11 amostragem não isocinética: Método que consiste no controle da vazão da amostra do gás de escapamento,

independente da velocidade do gás de escapamento. 3.12 fatores de ponderação: Valores estabelecidos conforme a tabela 1 e usados na determinação da emissão média ponderada ponderada do motor. mot or. A somatória som atória dos fatores fat ores de ponderação ponderação deve ser ser igual a 1. 3.13 método de filtragem de filtro simples: Método que consiste consiste na utili zação de um único par de filtros para todo o ciclo

de ensaio. Os fatores de ponderação devem ser levados em conta para determinar a duração da fase de amostragem do material particulado, parti culado, através do ajuste da variação da vazão de amostragem e/ou tempo de amostragem.

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4 Símbolos e abreviaturas

Sí m b o l o

U n i d ad e

A AP AT B BV CO CVS CFV CAR CCO2 COmass CO”CONC CONCE i CONCD i CONCA i CO2D i CO2A i DICA DA DDS DAF DP DPT DT dCOMB dA EP EGA EGR EFC

ppmC pmC m2 m2 ppmC ppmC ppm ppm g/h g/h ppm ppm ppm ou % v/v ppm ou % v/v ppm ou % v/v % v/v v/v % v/v v/v kg/cm3 g/cm3 -

CO

g/kW.h g/kW.h

Emissão Emissão espe específi cífica ca ponde ponderad radaa de CO, em base base úmida úmida

NOx

g/kW.h g/kW.h

Emissão Emissão espe específi cífica ca ponde ponderad radaa de NOx, NOx, em base base úmida úmida

HC F FH FC F1 F2

g/kW.h g/kW.h

Emissão Emissão espe específi cífica ca ponde ponderad radaa de HC HC,, em base base úmida úmida

GF G”EXH G”AIR GFUEL

kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h kg/h

Filtro Porta-filtro Controlador de vazão Fator Fator para para conve conversã rsãoo de conce concentra ntraçõe çõess medida medidass em base base seca seca para para úmida úmida Fato Fatorr de corr correeção ção da conc conceentra ntraçã çãoo de NOX para condições-padrão, condições-padrão, em função da umidade Medidor de vazão de gás Fluxo Fluxo de massa massa do gás gás de escap escapame amento nto (base (base úmida) úmida) Fluxo Fluxo de massa massa do ar de admissã admissãoo (base (base úmida) úmida) Flux Fluxoo de mass massaa do comb combus ustí tíve vell

GDF

kg/h kg/h

Fluxo Fluxo de massa massa do gás gás de escap escapame amento nto diluído diluído ponde ponderad radoo

-

T er m i n o l o g i a Conce ncentra ntraçã çãoo de hidro idroccarbo rboneto netoss do gás de refe referê rênncia cia Área transversal da sonda isocinética Área transversal do tubo de escapamento escapamento Conc Conceentraç ntração ão de hidro hidroca carb rbon oneetos tos do gás gás de verif verifica icaçã çãoo da inte interferê rferênc ncia ia do oxig oxigên ênio io Válvula de esfera Monóxido de carbono Constant volume sampling - Amostragem a volume volum e constante Venturi de vazão crítica Concentração de ar Conce ncentra ntraçção de CO2 lida no gás de calibração Flux Fluxoo de massa massa de CO no gás gás de escap scapame ament ntoo Conc Conceentraç ntração ão de CO em base base úmida úmida Concentração Concentração do gás gás bruto, bruto, em em cada ponto do ciclo ciclo Concentração Concentração do gás de escapamento escapamento diluído, em em cada ponto ponto do ciclo Concentração Concentração do do ar de diluição, em cada cada ponto ponto do ciclo Conce ncentra ntraçção de CO2 no gás de escapamento escapamento diluído, em cada ponto do cicl o Conce ncentra ntraçção de CO2 no ar de diluição, na base úmida, em cada ponto do ciclo Detectores por ion ioniza ização de chama com linh inha aquecida Dreno de água Sistema de diluição duplo Filtro do ar de diluição Bomba de ar de diluição Transdutor de pressão diferencial Túnel de diluição Massa específica específica corrigida corri gida do combustível Massa específica específica da amostra do combustível Tubo de escapamento Analisador de gás de escapamento Recirculação do gás de escapamento Computação eletrônica de vazão

/continua

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/continuação Símbolo

Unidade

Terminologia

GTOTi

g/s

GEDF GEXH Gdil GFUEL i HC HE HCmass HC”CONC H IND IND ISP i % IO2 LQ %L MV MP M MFO MSAM NOx NOx” CORR NOx” CONC NOX’CORR NOX’CONC NOX mass Ne ppm ppmC=ppmC1 PDP PDT PSP PTT PR PB PSS PO PVS ppmCO2 PS Pb. P”CONC P’CONC PT

kg/h

Fluxo Fluxo de massa do gás de escapame escapamento nto diluído no sistema sistema de filtragem em cada ponto do ciclo Fluxo Fluxo de de massa equivale equivalente nte do gás de escapame escapamento nto diluído, diluído, ponde ponderado rado

PT PTmass PTFE

kg/h kg/h kg/h kg/h g/h ppm Nm g ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm g/h g/h kW kPa kPa ppm kPa kPa kPa ppm ppm g/kW.h g/h -

Fluxo Fluxo de massa do gás de escapame escapamento nto do motor Fluxo Fluxo de massa massa do ar de diluiçã diluiçãoo Fluxo Fluxo de massa do combustível, combustível, em cada ponto do ciclo Hidrocarbonetos Trocador de calor Fluxo Fluxo de massa massa de HC no gás de esca escapame pamento nto Conce Concentra ntração ção de HC em base base úmida úmida Umidade específica do ar de admissão, g de H2O/kg de ar seco Analis alisaador por por absorçã orçãoo de raio raioss infr infraaverm vermeelho lhos não dis dispersiv rsivoos Sonda de amostragem isocinética Ponto do ciclo Perce Percentu ntual al de interfe interferên rência cia do oxigê oxigênio nio Analisador por luminescência química Percentual de linearidade Medidor de vazão Medidor de pressão Inclinação da reta (coeficiente angular) Torq Torque ue obse observ rvad adoo Massa Massa amostrad amostradaa no sistema sistema de filtrage filtragem m duran durante te o ciclo ciclo Óxidos de nitrogênio Conc Conceentra ntraçã çãoo de NOX” corrigida para condições-padrão condições-padrão (base úmida) Conc Conceentra ntraçã çãoo de NOX em base úmida Conc Conceentra ntraçã çãoo de NOX corrigida para condição-padrão (base seca) seca) Conc Conceentra ntraçã çãoo de NOX em base seca Flux Fluxoo de mass massaa de NOX no gás de escapamento Potência efetiva líquida Parte por milhão Parte arte por por milhã milhãoo de carb carbon onoo Bomba de deslocamento positivo Túnel de diluição primário Sonda de amostragem de material particulado Tubo de transferência de particulado Sonda de amostragem Compressor de pressão Sistema de amostragem de particulado Pressão de operação do analisador Pressão de vapor de saturação Conce Concentra ntração ção nomina nominall de CO2 Pre Pressão ssão baro baromét métric ricaa seca seca Pressão barométrica Concen Concentração tração do poluente poluente em base úmida Concen Concentração tração do poluente poluente em base seca seca Material particulado Emissão Emissão específic específicaa do material material particulado particulado Fluxo Fluxo de massa massa do material material partic particula ulado do do motor motor Politetrafluoretileno /continua

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/c onti on ti nuaç nu ação ão Sí m b o l o Pi Paux,i Pf Pd PV qi r R RRA RRCO2 RT RA RB RAIR Ra ST S SDS SDT SP SC SB TT T TBS TBU tp tpi tb TA Tb tRT TAIR V V’EXH V”AIR V”EXH VAo V"DF VSAM V”TOT

U n i d ad e kW kW mg kPa kPa kPa % K °C °C s s s °C °C s °C 3 m /h m3 /h m3 /h rpm rpm m3 /h m3 m3 /h

T er m i n o l o g i a Potên Potência cia efeti efetiva va obse observa rvada da em cada cada ponto ponto do ciclo ciclo Potência Potência dissipada dissipada pelos pelos equipame equipamentos ntos auxiliares auxiliares em cada ponto do ciclo Massa do material particulado Pressã Pressãoo de vapor vapor satura saturado do na tempe temperatu ratura ra ambien ambiente te Press ressãão de vap vapor Razã Razãoo de dilui diluiçã çãoo em cada cada pont pontoo do ciclo ciclo Razão entre a área da sonda e o tubo de escapamento Regulador de pressão Relação de rejeição de água Relaç lação de reje rejeiç içãão de CO2 Resposta do analisador Perce rcentua tual da indi indiccaçã ação máx máx. da esca scala da resp respoosta sta do ana analis lisado ador devid vido a A Perce rcentua tual da indi indiccaçã ação máx máx. da esca scala da resp respoosta sta do ana analis lisado ador devid vido a B 2 2 Constan tante de ar, 287m /(s .K) Umid Umidad adee rela relatitiva va do ar ambi ambieente nte Sensor de temperatura Secador Sistema de diluição simples Túnel de diluição secundário Bomba de amostragem Controlador de velocidade Ventilador de sucção Tubo de transferência Temperatura de admissão Temp Tempeeratu ratura ra do bulb bulboo seco seco Temp Tempeeratu ratura ra do bulb bulboo úmid úmidoo Tempo de amostragem do particulado Tempo Tempo de amostrag amostragem em do material material particu particulad ladoo em cada cada ponto ponto do ciclo ciclo Tempo Tempo de medi mediçã çãoo do cons consumo umo de combu combustí stíve vell Tempera Temperatura tura da amostra de combustível combustível utilizado utilizado no cálculo cálculo da densidad densidadee Tempe Temperatu ratura ra do combust combustíve ívell em mediçã mediçãoo Temp Tempoo de medi mediçã çãoo do cons consum umoo de ar Tempe Temperatu ratura ra do ar de admiss admissão ão no medido medidorr de lóbulo lóbuloss Válvula Vazão Vazão do gás de escapamento escapamento (base seca) Vazão Vazão do ar de admissão (base úmida) Vazão Vazão do gás de escapamento escapamento (base úmida) Rota Rotaçã çãoo obse observ rvad adaa do motor motor Vazão Vazão do gás de escapamento escapamento diluído ponderado, ponderado, em base úmida Volume amostrado no sistema de filtragem durante o ciclo Vazão Vazão do gás de escapamento escapamento diluído no sistema de filtragem em base úmida

V"EDF

m3 /h

Vazão Vazão equivalente equivalente do gás de escapamento escapamento diluído, ponderado, ponderado, em base úmida

V”EXH V”dil Vb VRT X Y WF

m3 /h m3 /h cm3 m3 -

Vazão Vazão do gás de escapamento escapamento do motor, em base úmida Vazão Vazão do ar de diluição, em base úmida Volume de combustível medido Volume de ar de admissão m edido Inclinação do gráfico Concentração do gás de calibração Fator de ponderação, conforme a tabela 1

WF E z Z

ppm -

Fator tor de pon ponderaç ração efeti fetivvo Concentração de água Inclinação teórica da curva

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5 Método de ensaio

O ensaio deve ser realizado com o motor instalado em um banco dinamométrico, conforme o anexo A, determinando-se inicialmente o torque a plena carga, nas rotações determinadas para o ensaio. O motor e seus dispositivos de controle devem ter acumulado um número suficiente de horas de funcionamento para a estabilização das emissões e estar aquecidos, com as pressões e temperaturas estabilizadas, conforme recomendação do fabricante. As emissões de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC), óxidos de nitrogênio (NOx) e material particulado (PT) são m edidas edidas simultaneamente durante o ciclo de 13 pontos, em regime constante, conforme a tabela 1. Tabela 1 - Características do ciclo de ensaio

Ponto do ciclo

Rotação

Porcentagem de torque1)

Tempo2) em regime

Tempo acumulado

Fator de ponderação

Tempo3) de amostragem

i

rpm

%

Min

min

WF

s

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Marcha lenta Intermediária Intermediária Intermediária Intermediária Intermediária Marcha lenta Nominal Nominal Nominal Nominal Nominal Marcha lenta

0 10 25 50 75 100 0 100 75 50 25 10 0

6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

6,0 12,0 18,0 24,0 30,0 36,0 42,0 48,0 54,0 60,0 66,0 72,0 78,0

0,25/3 0,08 0,08 0,08 0,08 0,25 0,25/3 0,1 0,02 0,02 0,02 0,02 0,25/3

83 80 80 80 80 25 83 100 20 20 20 20 83

(1)

Admite-se uma tolerância de ± 2% do máximo torque na rotação de ensaio. Visto que o ensaio representa um ciclo dinâmico, os tempos devem ser respeitados sem interrupções. (3) Tempo no qual o gás de escapamento flui pelo c onjunto de filtros no túnel de material particulado. (2)

O combustível utilizado deve ser aquele recomendado para a finalidade do ensaio e declarado na apresentação dos resultados. Para fins de homologação/ce hom ologação/certificação, rtificação, usar o combustível padrão especificado especificado na legislação l egislação em vigor. As condições seguintes seguintes devem ser atendidas durante os ensaios de emissão, bem como a temperatura do ar de admissão e a pressão barométrica devem obedecer as relações a seguir: Para motores naturalm ente aspirados ou mecanicamente sobrealimentados:

 99   T  0,7 0,96 ≤   x   ≤ 1,06  Ps   298  onde: T é a temperatura de admissão, em Kelvins; Ps é a pressão barométrica seca, em quilopascals, calculada conform e segue: segue: Ps = Pb − PV sendo: PV = pressão de vapor, em quilopascals, definida pela equação: equação:

  21,106 − 5345,5    Pb   (TBU + 273 ) 1    − 0,49 (TBS − TBU ) PV = e   7,5   100     onde: TBS é a temperatura de bulbo seco, em graus Celsius; TBU é a temperatura de bulbo úmido, em graus Celsius; Pb é a pressão barométrica, em quilopascals. quil opascals. NOTA - A pressão barométrica é obtida corrigindo-se a pressão observada, conforme instruções do fabricante do barômetro, quando aplicável. aplicável.

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Para motores turboalimentados, turboalim entados, com ou sem pós-arrefecedor: pós-arrefecedor:

 99  0,96 ≤    Ps 

0,7

1,5

 T  x   298 

≤ 1,06

No mínimo 2 h antes do ensaio ensaio cada filtro de material particulado é colocado em uma placa de de Petri fechada, fechada, a qual não é selada, e mantido na câmara de pesagem para estabilização. No fim do período de estabilização cada filtro é pesado e seu peso é registrado. O filtro é então armazenado na placa de Petri, devendo permanecer na sala de pesagem até o momento de seu uso, ou em um porta-filtro porta-f iltro selado. Qualquer Qualquer filtro fi ltro não utilizado util izado no intervalo de 1 h após após ser removido da câmara de pesagem deve ser pesado novamente antes do uso. O período de aquecimento do equipamento antes do ensaio deve deve estar de acordo com as recomendações recomendações do fabricante. Se não for especificado, um mínimo de 2 h é recomendado recomendado para o aquecimento deste. Durante cada ponto do ci clo, a rotação ajustada não deve variar mais que 50 rpm, o torque não deve variar variar mais m ais do que 2% do torque máximo máximo na rotação de medição e o tempo ajustado ajustado não deve deve variar mais que 5% do respectivo respectivo tempo estabelecido na tabela 1. A temperatura do combustível, medida na entrada entrada da bomba injetora conforme a NBR ISO 1585, deve estar entre entre 306 K e 316 K (33°C e 43°C). O regulador de rotações e o sistema de injeção devem estar ajustados conforme estabelecido pelo fabricante em seus manuais técnicos. Os seguintes passos devem ser observados durante o ensaio: - equipamentos e sondas de amostragem amostragem devem estar instalados conforme conforme o anexo anexo B. Para um sistema de diluição do fluxo total, após a conexão conexão do tubo de sucção ao sistema, a restrição de admissão admi ssão e a contrapressão de escapamento escapamento devem devem ser ajustadas conforme descrito nas notas 1) e 2) da tabela t abela A.2; - o fluxo total deve ser reajustado de forma a manter sua temperatura até no máximo 325 K (52°C) imediatamente antes do filtro de material particulado, de modo que o m áximo fluxo de calor seja determinado determinado a partir do fluxo de gás de escapamento e/ou temperatura; t emperatura; - o sistema sist ema de resfriamento e o sistema de diluição do fl uxo total ou do sistema de diluição do fluxo parcial devem devem ser ligados; - o motor m otor deve ser ligado e aquecido aquecido até que as pressões pressões e temperaturas atinjam o equilíbrio; - a curva de torque a plena carga deve ser determinada experimentalmente experimentalmente para definir os valores especificados para os pontos do teste e a máxima potência absorvida pelos equipamentos acionados pelo motor e declarados pelo fabricante para serem aplicados ao tipo de motor em teste; - o valor ajustado no dinamômetro di namômetro para cada rotação rot ação e carga deve ser ser calculado através atr avés da seguinte equação: equação: S = Pmín. x

L +P 100 aux.

onde: L é a porcentagem porcentagem de torque t orque conforme indicado na tabela 1; S é o valor ajustado no dinamômetro; Pmín. é a mínima potência líquida do motor, conforme indicado na linha (E) da tabela 2; Paux. é a potência absorvida total, permitida pelos equipamentos acionados pelo motor, subtraída a potência de qualquer equipamento equipamento realmente acionado pelo motor (P ( Paux. = D - B, da tabela 2) Tabela 2 - Potências características do motor

Condição

Potência em diferentes rotações kW Intermed mediár iária Nomin minal

(A) (B) (C) (D) (E) (A) Potência máxima medida no teste (kW); (B) Potência total absorvida pelos pelos equipamentos acionado acionadoss pelo motor, conforme indic ado no anexo anexo A (kW ); (C) Potência bruta do motor (kW); (C = A + B); (D) Potência Potência máxima máxima absorvida absorvida admitida, admitida, conforme conforme declarado declarado pelo fabricante fabricante para os equipame equipamentos ntos acionados acionados pelo motor, motor, nas rotações rotações intermediária e nominal (kW); (E) Potência mínima líquida do motor (kW). (E = C - D).

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- os analisadores de emissões devem ser ajustados em zero e fundo de escala (span) e o sistema de amostragem do material particulado parti culado deve ser ser ligado; - para um sistema de diluição parcial, a razão de diluição deve ser ajustada de modo a manter a temperatura do gás gás de escapamento diluído até no máximo 325 K (52°C) imediatamente antes dos filtros de amostragem do material particulado, de modo que o máximo fluxo f luxo de calor seja determinado a parti r do gás de escapamento escapamento e/ou temperatura; - a faixa de velocidade do gás de escapamento e as oscilações de pressão são verificadas e ajustadas de acordo com o requerido no anexo B, se aplicável; - a seqüência do teste deve deve ser iniciada. O m otor deve ser ser operado por 6 min em cada ponto, ajustando-se a rotação e a carga do motor no primeiro minuto. As respostas dos analisadores devem ser registradas graficamente durante os 6 min, com o gás de escapamento fluindo através dos analisadores ou pelo pelo menos durante os últim os 3 min; - para a amostragem amostragem do material particulado, somente um par de filtros filtr os (os filtros primário primári o e secundário) secundário) deve deve ser usado usado para o ensaio completo. Com o sistema de diluição dil uição de fluxo parcial, o produto da razão de diluição e a vazão vazão de gás de escapamento escapamento para cada ponto não deve ser maior que ± 7% da média de todos os pontos. Com o sistema de diluição de fluxo fluxo total, o fluxo de massa massa deve deve ser mantido não não maior que ± 7% da média de todos os pontos. A massa de amostrage amostragem m que flui através através dos filtros de particulado particulado (Msam ) deve ser ajustada a cada ponto, para se ter em conta o fator de ponderação do ponto e a razão de vazão do escapamento ou do combustível; - um tempo de amostragem de no mínimo mínim o 20 s é recomendado. recomendado. A amostragem deve ser realizada realizada o mais tarde possível em cada ponto. A rotação e a carga do motor, a temperatura do ar de admissão e a vazão do gás de escapamento devem ser registradas durante os últimos 5 min de cada ponto, com a rotação e carga requeridas sendo mantidas durante o tempo de amostragem do particulado, mas em qualquer caso durante o último minuto mi nuto de cada ponto; - qualquer dado adicional requerido para cálculo deve ser ser lido li do e registrado; - o zero e o fundo de escala ajustados para os analisadores devem ser checados e reajustados, como requerido, pelo menos ao final do teste; t este; - o teste será considerado satisfatório se o ajuste necessário ao seu final não exceder a exatidão dos analisadores prescritas no anexo B. 5.1 Avaliação dos dados

Ao término térmi no do ensaio, os elementos filtrantes devem ser condicionados na sala de pesagem pesagem por um período mínimo de 2 h e no máximo de 36 h e então pesados. A massa de material particulado (Pf) corresponde à soma das massas coletadas nos filtros primário e secundário. Para avaliação do registro gráfico das emissões de gases devem devem ser determinadas as médias, dos registros gráficos, dos últimos 60 s de cada ponto, para monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e óxidos de nitrogênio (NO x), com os seus correspondentes dados de calibração. Outros tipos t ipos de registradores podem ser utilizados ut ilizados desde que seja assegurada assegurada a equivalência de resultados. 6 Cálculo da emissão gasosa e da emissão do material particulado 6.1 Determinação da vazão do gás de escapamento

Para o cálculo das emissões, é necessário conhecer a vazão do gás de escapamento. Para tanto, os métodos a seguir podem ser utilizados. 6.1.1 Medição direta - Vários equipamentos podem ser usados usados para esta esta medição. No caso de bocais ou placas de de orifício, consultar a SAE J 244 e a SAE J 177. 6.1.2 Medição indireta - Obtida a partir das mediçõe m ediçõess do fluxo de massa ou vazão do ar de admissão e do combustível. 1)

6.1.2.1 Fluxo de massa (base úmida )

G”EXH = G”AIR + GFUEL onde: G"EXH é o fluxo de massa do gás de escapamento escapamento (base úmida), em quilogramas por hora; G"AIR é o fluxo de massa do ar de admissão (base úmida), em quilogramas por hora; GFUEL é o fluxo de massa do combustível, em quilogramas por hora. NOTA - Conforme a medição do consumo de combustível, este valor pode ser obtido diretamente (medição gravimétrica) ou calculado indiretamente (medição volumétrica, anexo D). __________ _______________ _______ __ 1)

A variável seguida de aspas (") indica sempre base úmida.

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6.1.2.2 Vazão (base seca 1))

V’EXH = V” AIR - 0,75 GFUEL onde: V'EXH é a vazão do gás de escapamento (base seca), seca), em metros cúbicos por hora; V"AIR é a vazão do ar de admissão (base úmida), em metros cúbicos por hora. NOTA - No caso c aso de medidores de vazão vazão com lóbulos (tipo (ti po Roots), ver anexo C. 6.1.2.3 Vazão (base úmida)

V”EXH = V” AIR + 0,77 GFUEL onde: V"EXH é a vazão do gás de escapamento (base úmida), em metros cúbicos por hora. 6.2 Cálculo da emissão emi ssão gasosa

As concentrações dos poluentes podem ser medidas em base seca ou base úmida. No entanto, como os poluentes presentes presentes no gás de escapamento escapamento encontram-se em base úmida, deve-se utilizar sempre esta base para a determinação de suas concentrações. Para o caso de analisadores cujas medições se façam em base seca, é necessário aplicar a seguinte transformação para base úmida: P”CONC = P’CONC x F1 onde: P"CONC é a concentração do poluente em base úmida, em ppm; P'CONC é a concentração do poluente em base seca, em ppm; F1 é o fator para conversão de concentrações concentrações medidas em base seca para base úmida, calculado de acordo com D.3. Correção de umidade para NO x - Como a umidade do ar exerce influência na formação química do NOx durante a

combustão, é necessário corrigir os valores medidos das concentrações de NO x para condições-padrão (umidade de 10,71 g de H2O/kg de ar seco e temperatura de 29,44°C), da seguinte forma, independentemente do tipo do analisador (seco ou úmido): NOx ”CORR = NOx ”CONC x F2 ou NOx ’CORR = NOx ’CONC ⋅ x F2 onde: NOx”CORR é a concentração de NOx corrigida para condições-padrão (base úmida), em ppm; NOx”CONC é a concentração de NOx em base úmida, em ppm; F2 é o fator de correção da concentração concentração de NOx para condições-padrão, condições-padrão, em função da umidade, calculado de acordo com D.4; NOx’CORR é a concentração de NOx corrigida para condições-padrão, em ppm (base seca); NOx’CONC é a concentração de NOx em base seca, em ppm. 6.2.1 Determinação do fluxo de m assa do poluente, usando o fluxo de massa do gás de escapamento (G"

EXH)

COMASS = 0,000 966 ⋅ CO”CONC x G”EXH NOx MASS = 0,001 587 ⋅ NOx ”CONC x G”EXH HCMASS = 0,000 478 ⋅ HC”CONC x G”EXH onde: COMASS, NOx MASS e HCMASS são o fluxo de massa de CO, NOx e HC no gás de escapamento, em gramas por horas, respectivamente; CO"CONC e HC"CONC são a concentração concentração de CO e HC em base úmida, em ppm. _______________ _________________ __ 1)

A variável seguida de apóstrofe (') indica sempre base seca.

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6.2.2 Determinação do fluxo de massa do poluente, usando a vazão do gás de escapamento

Em base seca (V'EXH): COMASS = 0,001 25 ⋅ CO’CONC x V’EXH NOx MASS = 0,002 05 ⋅ NOx ’CORR x V’EXH Em base úmida (V"EXH): NOx MASS = 0,002 05 ⋅ NOx ”CORR x V”EXH HCMASS = 0,000 618 ⋅ HC”CONC x V”EXH 6.2.3 Emissão específica ponderada do ciclo, por poluente

A emissão específica ponderada do ciclo de ensaio para os poluentes CO, NOx e HC deve ser calculada da seguinte forma: CO =

∑13 i =1 COMASS, i x WFi ) ∑13 i =1 (Pi − Paux, i ) x WF i

∑13 =1 NO xMASS , i x WFi NO x = i13 ∑ i=1 (Pi − Paux,i ) x WF i

∑13 =1 HCMASS , i x WFi ) HC = i13 ∑i =1 (Pi − Paux,i ) x WFi onde: CO, NOx , HC são emissões específicas ponderadas de CO, NO x e HC, em base úmida, em gramas gram as por quilowatts-hora; WF é o fator de ponderação para para cada regime de operação operação do motor, obtido através da tabela 1. 6.3 Cálculo da emissão do material particulado 6.3.1 Amostragem do fluxo total

Conforme a figura 1.

Figura 1 - Esquema do sistema de amostragem do fl uxo total

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6.3.1.1 Cálculo da emissão específica do material particulado

PT =

PTmass ∑(Pi - Paux, i ) WFi

onde: PT é a emissão específica do material particulado, em gramas por quilowatt-hora;

PTmass é o fluxo de massa do material particulado do motor, em gramas por hora; Pi é a potência efetiva observada em em cada ponto do ciclo, cicl o, em quilowatts; Paux, i é a potência dissipada pelos equipamentos auxiliares auxiliares em cada ponto do ciclo, cicl o, em quilowatts; WF i é o fator f ator de ponderação de cada ponto do ciclo conforme a tabela 1. Sendo: - O fluxo de massa do material particulado (PTmass) calculado da seguinte forma:

PT mass =

Pf x GDF MSAM

PT mass =

Pf x V "DF VSAM x 1 000

ou

onde: Pf é a massa do material particulado, em miligramas; GDF é o fluxo fluxo de massa do gás de escapamento escapamento diluído ponderado ponderado,, em quilogramas por por hora; V "DF é a vazão do gás de escapamento diluído, ponderado, em base úmida, em metros cúbicos por hora;

MSAM é a massa do gás de escapamento diluído amostrada no sistema de filtragem durante o ciclo, em gramas, determinada por ∑( GTOT, i . tp i ); GTOT i é o fluxo de massa do gás de escapamento escapamento diluído no sistema de filtragem filtr agem em cada ponto ponto do ciclo, em gramas por segundo; TP i é o tempo de amostragem do material mat erial particulado, em segundos, conforme a tabela 1; VSAM é o volume do gás de escapamento diluído amostrado no sistema de filtragem durante o ciclo, em metros cúbicos, determinado por ∑( V”TOT, i . tp i ); V”TOT, i é a vazão do gás de escapamento escapamento diluído no sistema de filtragem, filt ragem, em cada ponto do ciclo, em em metros cúbicos por hora. - Os valores de GDF , V "

DF

, MSAM e VSAM do ciclo de ensaio são determinados pela somatória dos valores médios dos

pontos individuais: GDF = ∑ (GDF, i x WFi ) V "DF = ∑ (V”DF, i x WFi)

MSAM = ∑ MSAM, i VSAM = ∑ VSAM, i 6.3.1.2 Cálculo do fator de ponderação ponderação efetivo (WF E) - (condição de validação do ensaio) ensaio)

para cada ponto (i), é definido por: WFE, i =

MSAM, i x GDF MSAM x GDF, i

WFE, i =

VSAM, i x V"DF VSAM x V"DF, i

ou

- Para validação do ensaio, os valores dos fatores de ponderação efetivos devem estar dentro dentro de ± 0,003 dos fatores de ponderação ponderação listados na tabela 1.

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6.3.1.3 Para a correta obtenção dos resultados finais da emissão específica do material particulado devem ser observados observados

os seguintes passos:

- V”TOT (vazão do gás de escapamento diluído em base úmida) é calculado a partir de V” TOT, TOT, i , que corresponde a

V”DF, i ;

- Quando usado o sistema de diluição simpl es, MSAM é a massa amostrada nos filtros (GF1); - Quando usado o sistema de diluição duplo, MSAM é a massa amostrada nos filtros (GF1) subtraída da massa de ar do

sistema de diluição secundário (GF2).

6.3.2 Amostragem do fluxo parcia l

Conforme a figura 2.

Figura 2 - Esquema do sistema de amostragem do fl uxo parcial 6.3.2.1 Cálculo da emissão específica do material particulado

PT =

PTmass ∑ (Pi - Paux., i ) WFi

onde: PT é a emissão específica do material particulado, em gramas por quilowatt-hora;

PTmass é o fluxo de massa do material particulado do motor, em gramas por hora; Pi é a potência efetiva observada em em cada ponto do ciclo, cicl o, em quilowatts; Paux, i é a potência dissipada pelos equipamentos auxiliares auxiliares em cada ponto do ciclo, cicl o, em quilowatts; WF i é o fator de ponderação ponderação de cada ponto do ciclo conforme a tabela 1. - O fluxo de massa do material particulado (PTmass) é calculado da seguinte forma:

PTmass =

Pf x GEDF MSAM

PTmass =

Pf x V"EDF VSAM x 1 000

ou

onde: Pf é a massa do material particulado, em miligramas; GEDF é o fluxo de de massa equivalente equivalente do gás de escapamento escapamento diluído, ponderado, ponderado, em em quilogramas por hora; hora;

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V "EDF é a vazão equivalente do gás de escapamento escapamento diluído, ponderado, ponderado, em base úmida, úmi da, em metros m etros cúbicos por hora;

MSAM é a massa amostrada no sistema de filtragem durante o ciclo, em gramas, determinada por ∑( GTOT, i x tpi); GTOT, i é o fluxo de massa do gás de escapamento diluído no sistema de fil tragem, em cada ponto do ciclo, em gramas por segundo; tpi é o tempo de amostragem do material mat erial particulado, em segundos, conforme a tabela 1; VSAM é o volume volume amostra amostrado do no sistema sistema de filtrage filtragem m duran durante te o ciclo, ciclo, em metros metros cúbicos, cúbicos, determina determinado do por por ∑( V”TOT, i x tp i); V”TOT, i é a vazão do gás de escapamento escapamento diluído no sistema de filtragem fi ltragem em cada ponto do ciclo, em metros cúbicos por hora. - Os valores de GEDF , V "EDF , MSAM e VSAM do ciclo são determinados pelas somatórias dos valores médios dos pontos individuais, conforme segue:

W Fi) GEDF = ∑ (GEDF, i x WF V "EDF = ∑ ( V"EDF, i x WF i)

MSAM =∑ MSAM, i VSAM =∑ VSAM, i 6.3.2.2 Cálculo do fator de ponderação ponderação efetivo (WF E) - (condição de validação do ensaio) ensaio)

para cada ponto (i), é definido por: WFE, i =

MSAM,i x GEDF MSAM x GEDF, i

WFE, i =

VSAM,i x V"EDF VSAM x V" EDF, i

ou

- Para validação do ensaio, os valores dos fatores de ponderação efetivos devem devem estar dentro de ± 0,003 dos fatores de ponderação ponderação listados conforme a tabela 1. 6.3.2.3 Obtenção dos resultados

Para a correta obtenção dos resultados finais da emissão específica do material particulado, devem ser observados os seguintes passos, pois como vários tipos de controle de vazão de diluição podem ser utilizados, dispõe-se de diferentes métodos de cálculos para GEDF ou V”EDF. Todos os cálculos são baseados nos valores médios dos pontos individuais durante o período de amostragem. 6.3.2.3.1 Sistema isocinético

GEDF, i = GEXH, i x qi ou V”EDF, i = V”EXH, i x qi onde: qi =

GDIL, i + (GEXH, i x r) GEXH,i x r

qi =

V"DIL, i + (V"EXH, i . r) V"EXH, i . r

ou

onde: r é a relação entre as áreas das seções transversais da sonda isocinética (AP) e do tubo de escapamento (A T), determinada pela equação a seguir: r=

AP AT

G”EXH é o fluxo de massa do gás de escapamento escapamento do motor, em base úmida, em quilogramas quilogram as por hora;

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V”EXH é a vazão do gás de escapamento escapamento do motor, em base úmida, em metros cúbicos por hora; qi é a razão de diluição em cada ponto do ciclo; GDIL é o fluxo de massa do ar de diluição, dil uição, em quilogramas por hora; V”DIL é a vazão do ar de diluição, em base úmida, em metros cúbicos por hora. 6.3.2.3.2 Sistema com medição de CO 2 ou NOX

GEDF, i = GEXH, i x qi ou V”EDF, i = V”EXH, i x qi onde: qi =

CONCE, i - CONCA, i CONCD, i - CONCA, i

onde: CONCE, i é a concentração do gás bruto (CO ( CO2 ou NOX), em cada ponto do ciclo; CONCD, i é a concentração do gás de escapamento diluído, em cada ponto do ciclo; CONCA, i é a concentração do ar de diluição, em cada ponto do ciclo. NOTA - As concentraçõ concentrações es medidas medidas em base seca devem devem ser convertidas convertidas para base úmida de acordo acordo com o procedimento procedimento estabele estabelecido cido em 7.2. 6.3.2.3.3 Sistema com medição de CO 2 e método do balanço de carbono

GEDF, i

=

206 x GFUEL,i CO2 D, i - CO 2 A , i

onde: CO2 D, i é a concentração de CO2 no gás de escapamento escapamento diluído, em cada ponto do ci clo; CO2 A, i é a concentração de CO2 no ar de diluição (concentração em porcentagem de volume, na base úmida), em cada ponto do ciclo; GFUEL, i é o fluxo de massa do combustível, em quilogramas por hora, em cada ponto do ciclo. NOTA - Essa equação é baseada na hipótese do balanço de carbono (átomos de carbono supridos ao motor são emitidos como CO 2) e derivada das seguintes etapas: etapas: GEDF, i = GEXH, i x qi onde: qi =

GEXH, i

206 x GFUEL, i x (CO 2 D , i − CO 2 A , i )

6.3.2.3.4 Sistema com medição do fluxo de massa

GEDF, i = GEXH, i x qi

onde: qi =

GTOT, i GTOT, i - GDIL, i

onde: GTOT, TOT, i é o fluxo de massa do gás de escapamento diluído, através do filtro de amostragem, em cada ponto do ciclo, em gramas por segundo. segundo.

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7 Apresentação de resultados

Recomenda-se a apresentação dos resultados conforme a seqüência abaixo: a) descrição do motor: - nome ou marca comercial; - tipo e número de identificação; NOTA - Caso seja necessária uma descrição detalhada do motor, tomar como referência o item 8 (Relatório de ensaio), da NBR ISO 1585:1996.

b) características básicas do combustível: - classificação/espe classif icação/especificação cificação (se couber); - densidade; c) dados dos equipamentos de análise de gases e do material part iculado: - nome ou marca comercial; - tipo; NOTA - Especificar cada analisador.

d) relatório/resultados do ensaio: caracterização do ensaio:

Laboratório: (local/altitude)

Nº ensaio:_________

Responsável:______________

Data: ____/____/____

Relatório - Parâmetros observados observados no ciclo de ensaio

Ponto do ciclo Rotação do motor (min-1) Torque (N.m) Pressão barométrica (kPa) Temperatura do bulbo seco (°C) Temperatura do bulbo úmido (°C) Temperatura do combustível na bureta (°C)1) Tempo de medição do combustível (s) 1) Volume de combustível (ml)1) Consumo de combustível (kg/h)

1

2

3

4

5

Temperatura do ar de admissão (°C)1) Tempo de medição do ar de admissão (s)1) Volume do ar de admissão (m 3)1) Consumo do ar de admissão (kg/h) Restrição na admissão (kPa) Contrapressão de escapamento (kPa) Concentração Concentração em volume de HC (ppm)2) Concentração Concentração em volume de NOx (ppm)3) Concentração Concentração em volume de CO (% v/v) Concentração Concentração em volume de CO2 (% v/v) 1)

Parâmetros que devem ser considerados s omente quando quando utilizados medidores volumétricos. Hidrocarbonetos totais (THC) equivalentes a CH 4. 3) Especificar Especif icar base seca ou úmida para a concentração medida. medida. 2)

6

7

8

9

10 11 12 13

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Resultados do ensaio de material particulado

Massa inicial do filtro primário (mg) Massa final do filtro primário (mg) Massa inicial do filtro secundário (mg) Massa final do filtro secundário (mg) Massa total de material particulado (mg) Resultados do ensaio

Emissão específica específica de CO (g/kW .h) Emissão específica de NOx (g/kW.h) Emissão específica de HC (g/kW.h) Emissão específica de material particulado (g/kW.h) e) documentos complementares com plementares,, quando pertinente: - registros do ensaio e relatórios impressos im pressos relativos à amostragem do material particulado.

_________________

/ANEXO A

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Anexo A (normativo) Instalação e preparação do motor para o ensaio

Para o desenvolvimento do ensaio de emissões, ciclo de 13 pontos, o motor deve atender os seguintes requisitos, utilizando, quando pertinente, os equipamentos indicados. A restrição na admissão, na máxima vazão de ar, deve ser ajustada entre entre o limite limi te máximo especificado pelo pelo fabricante do motor e 0,3 kPa abaixo deste limite. limit e. Ajustar a contrapressão dos gases de escapamento com uma tolerância de ± 650 650 Pa (± 5mmHg) do valor máximo estipulado pelo fabricante. A tubulação de escapamento não deve ser isolada termicamente, nem resfriada, no trecho compreendido compreendido entre a flange fl ange do coletor de escape e 0,5 m após a sonda de amostragem. A faixa de velocidade do gás de escapamento escapamento e as oscilações de pressão são verificadas e ajustadas de acordo acordo com as especificações especificações do fabricante do equipamento equipamento de medição m edição de material particulado, se pertinente. A válvula de recirculação do gás do cárter ou outros dispositivos de controle ou redução das emissões devem estar conectados conectados e em suas condições condições normais de operação, operação, conforme especificado pelo fabricante do m otor. Devem Devem estar disponíveis instrumentos para as seguintes medições, conforme a t abela A.1. Tabela A.1 - Equipamentos, unidades e incerteza de medição

Equipa ipamen mento para med medição de

1)

Unidade de med medição

Incerteza de med medição

min-1 (rpm)

± 0,5%

Torque

N.m

± 1,0%

Consumo de combustível2)

kg/h

± 1,0%

Pressão barométrica

kPa (mmHg)

± 100 Pa (± 0,8 mmHg)

Restrição na admissão

kPa (mmH2O)

± 50 Pa (± 5 mmH2O)

Contrapressão do gás de escapamento

kPa (mm H2O)

± 200 Pa (± 20 mmH2O)

Temperatura de admissão

K (°C)

± 1,5 K (± 1,5 °C)

Temperatura do combustível

K (°C)

± 1,5 K (± 1,5 °C)

Temperatura de bulbo seco

K (°C)

± 1,5 K (± 1,5 °C)

Tem peratura de bulbo úmido

K (°C)

± 1,5 K (± 1,5 °C)

g/h ou m3 /h

± 2,5%

Rotação do motor

Fluxo de massa ou vazão do ar de admi ssão3) 1)

Os analisadores e outros aparelhos, acessórios do equipamento de medição de emissão, estão especificados nos anexos B e C desta Norma. 2)

O equipamento deve ser capaz de realizar duas medições no intervalo de tempo previsto para cada ponto, no caso de medições manuais. 3)

Se o fluxo de ar for desviado desviado para equipament equipamentos os auxiliares auxiliares (compre (c ompressor, ssor, ejetor ejetor do filtro de ar etc.), deve ser subtraído subtraído do fluxo de ar medido. Equipamentos auxiliares do motor: Não essenciais - não necessários necessários ao funcionamento autônomo do motor, tais como:

a) sistema de freio; b) sistema de direção; c) sistema sist ema de suspensão; d) sistema de climatização; e) sistema de arrefecimento arrefecimento do óleo da transmissão e/ou caixa de mudanças. NOTA - Caso o equipame equipamento nto auxiliar, auxiliar, por motivos motivos constru c onstrutivo tivos, s, não possa ser removido removido do motor, a sua potência potência absorvida absorvida na condição sem carga deve ser determinada e somada à potência potência medida do motor.


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Essenciais - Equipamentos auxiliares que devem ser considerados no cálculo da potência líquida do motor, e com

influências em emissões, relacionados na tabela A.2.

Tabela A.2 - Instalação I nstalação do equipamento e de componentes auxiliares auxiliares durante o ensaio

Nº 1

2 3

4 5

6

7

8 9

Equipamentos auxiliares Considerado no ensaio de potência líquida Sistema de admissão Coletor de admissão Filtro de ar1) Sim, equipamento padrão de produção Silencioso de admissão1) 1) Limitador de rotação Válvula de recirculação dos gases do cárter/respiro do cárter Sim, equipamento equipamento padrão de produção Disp Dispos ositiv itivoo de aque aqueci cime ment ntoo do cole coletor tor de admis admissã sãoo Se possível, possível, montar m ontar na posição mais favorável Sistema de escapamen mento Filtro do gás de escapamento escapamento Coletor de escapamento Tubos de conexão 2) Sim, equipamento equipamento padrão de produção Silencioso2) Ponteira do escapamento2) Freio motor3) Sistema de sobrealimentação Bomba mba de alim alimeentaçã taçãoo de combu mbustíve tívell4) Sim, equipamento equipamento padrão de produção Equip quipam ameento nto de inje injeçã çãoo de comb combus ustí tíve vell Pré-filtro Filtro Bomba injetora Linhas de combustível, alta pressão Injetores Sim, equipamento equipamento padrão de produção Válvula de admissão de ar, caso instalada5) Sistema de controle eletrônico de medição de fluxo de ar etc., se instalado Regulador/sistema Regulador/sistema de comando Batente de débito débito de plena carga, vari ável em função das condições atmosféricas Siste istema ma de arre rrefec fecime imento a líq líquido ido Radiador Ventilador 6), 7) Sim, equipamento equipamento padrão de produção6 ) Defletor do ventilador Bomba de água Válvula termostática8) Siste istema ma de arrefe refeccime imento a ar Carenagem Sim, equipamento equipamento padrão de produção Ventilador ou soprador 6), 7) Dispositivo de regulagem da temperatura Equipamentos elétricos Sim, equipamento padrão de produção9) Equip quipam ameento nto de sobr sobreealime aliment ntaç ação ão,, se instalado Compressor acionado acionado direta ou indiretamente pelo motor e/ ou gases de escapamento Pós-arrefecedor 10) Sim, equipamento equipamento padrão de produção Bomba ou ventilador de arrefecimento (acionado pelo motor) Dispositivo para controle de vazão de arrefecimento (se instalado)

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Tabela A.2 (conclusão)

Nº 10 11

Equipa ipamen mentos tos auxilia iliare ress

Conside iderad rado no ensaio de potên tência líq líquida ida

Ventila ntilado dorr aux auxiliar iliar do banc bancoo dina dinamo momé métr tric icoo 11)

Sistema Sistemass de control controlee de emissã emissãoo

Sim, Sim, se nece necess ssár ário io Sim, equipamento equipamento padrão de produção

1)

O sistema de admissão completo deve ser instalado como previsto para a aplicação pretendida, quando existir o risco de um efeito apreciável sobre a potência do motor. Em outros casos pode ser utilizado um sistema equivalente e deve-se verificar que a depressão de admissão não difira mais do que 100 Pa do limite especif icado pelo fabricante, para condição de filtro de ar limpo. 2) O sistema de exaustão completo deve ser instalado como previsto para a aplicação pretendida, quando existir o risco de um efeito apreciáve apreciávell sobre a potência potência do motor. motor. Em outros outros casos podem ser utilizados utilizados sistemas equiva equivalente lentess e deve-se deve-se verificar verificar que a contrapressão medida na saída do escapamento escapamento não difira mais do que 650 Pa, daquela especificada pelo fabricante. 3)

Se o freio fr eio motor é incorporado ao motor, a borboleta da válvula deve deve ser fixada na posição totalmente aberta. aberta. 4) A pressão de alimentação alimentação de combustível combustível deve ser ajustada, ajustada, se necessário, necessário, para reproduzir reproduzir as pressões pressões existentes existentes para aquela aquela aplicação particular do motor (particularmente quando se usa um sistema de retorno de combustível). combustível). 5) A válvu válvula la de admissã admissãoo de ar é a válvu válvula la de contro controle le para para o gove governa rnado dorr pneumá pneumático tico da bomba bomba injetora. injetora. O gove governa rnado dorr do equipamento equipamento de injeção de combustível c ombustível pode conter outros dis positivos que podem afetar a quantidade de combustível injetado i njetado.. 6)

A circulação do líquido de arrefecimento deve ser realizada somente pela bomba de água do motor. O arrefecimento do líquido pode ser realizado pelo radiador do motor ou por um circuito externo, desde que a perda de pressão desse circuito e a pressão na entrada da bomba permaneçam as mesmas obtidas pelo sistema de arrefecimento do motor. Quando o ventilador ou soprador não puder ser montado no motor, a potência absorvida por ele deve ser determinada nas rotações correspondentes às do motor para medição da potência, tanto por cálculos a partir de características nominais como por ensaios práticos. Esta potência deve ser subtraída da potência observada. 7) Quando a montagem incorpora ventilador ou soprador destacável ou progressivo, o ensaio deve ser realizado com o ventilador ou soprador desconectado ou operando operando no escorregamento máximo. 8) A válvula termostática pode ser montada na posi posição ção totalmente aberta. 9)

Potência mínima do gerador: a potência do gerador deve ser limitada àquela necessária para a operação dos acessórios ou dispositivos que são indispensáveis ao funcionamento do motor. Caso seja necessária a conexão de uma bateria, deve ser usada uma completamente carregada em em boas condições c ondições de uso.

10)

Motores pós-arrefecidos a ar devem ser ensaiados com o pós-arrefecimento realizado por líquido ou ar, mas caso o fabricante prefira, um sistema acoplado ao banco dinamométrico pode substituir o sistema de arrefecimento a ar. Em ambos os casos a medição da potência deve ser feita com a mesma queda de temperatura e pressão do ar do motor através do pós-arrefecedor, obtidas e especificadas especific adas pelo fabricante para o sistema original do veículo. 11)

Incluem, Incluem, por exemplo, exemplo, sistema s istema de recirculação recirculação do gás de escapamento escapamento (EGR), conversore conversoress catalíticos, catalíticos, reatores reatores térmicos, sistemas secundários s ecundários de injeção de ar e sis temas de proteção de evapora evaporação ção de combustível.

_________________

/ANEXO B

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Anexo B (normativo) Emissão gasosa - Aparelhagem, Aparelhagem, sistemas de am ostragem e análise B.1 Aparelhagem Aparelhagem B.1.1 Sistema de amostragem e de análise

O sistema de amostragem amostr agem e de análise a ser utilizado está esquematizado esquematizado na figura B.1.

Figura B.1 - Representação Representação esquemática do sistema de amostragem e de análise B.1.1.1 Todos os componentes ou partes que têm contato com a amostra ou com gases de calibração corrosivos devem

ser de aço inoxidável, limpo quimicamente, ou de material inerte; por exemplo, resina de politetrafluoretileno (PTFE). É permitido o uso de “redutores de pressão” ou “protetores”, com diafragmas não reativos, para reduzir volumes mortos. Os métodos de detecção específicos a serem utilizados para cada componente dos gases de escapamento estão descritos em B.1.5 para CO, B.1.6 para HC e B.1.7 para NOx. Outros componentes, tais como instrumentos, válvulas, solenóides, bombas, interruptores, etc., podem ser empregados para fornecer fornecer informação inform ação adicional e coordenar coordenar as funções do sistema.

B.1.1.2 Todos os analisadores devem devem obter a amostra a ser analisada da mesma linha de amostragem. B.1.1.3 O sistema de transporte da amostra do tubo de escapamento ou de descarga do motor ao analisador de HC e ao analisador de NOx deve ser ser aquecido, conforme indicado na figura B.1. B.1.1.4 As medições de m onóxido e dióxido de carbono devem ser feitas em bases secas. As exigências exigências específicas para

os meios de secagem secagem da amostra am ostra estão descritas em B.1.1.8.4 e B.1.3.4.

B.1.1.5 Todos os analisadores por absorção de raios infravermelhos não dispersivos (IND) devem ter um medidor de

pressão imediatamente após após o analisador. O medidor de pressão deve deve estar no máximo a 50 mm m m da saída do analisador. anali sador.

B.1.1.6 Devem ser medidos todos os fluxos de saída do analisador e de desvios ( by pass ) no sistema de análise. São

excluídos os fluxos capilares, tais como os dos detectores por ionização de chama com linha aquecida (DICA) e os do analisador por luminescência química (LQ). Para cada analisador por absorção de raios infravermelhos não dispersivos (IND) devem ser utilizados um m edidor de fluxo e um medidor de pressão, este localizado localizado no máximo a 50 mm da entrada do analisador. B.1.1.7 Os gases de calibração e de referência para a medição de NO x devem passar através de um conversor de NO 2 para NO, e a temperatura deve ser indicada continuamente. B.1.1.8 A lista de componentes do sistema deve ser ser conforme a figura fi gura 1. B.1.1.8.1 Filtros (F)

Papel de filtro de fibra de vidro é permitido para os filtros F1, F2 e F3. O filtro F4, opcional, é um filtro de textura grossa: a) F1 - filtro de textura fina; b) F2 - filtro de textura fina; c) F3 - filtro f iltro aquecido de textura fina; d) F4 - filtro f iltro aquecido de textura grossa.

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B.1.1.8.2 Medidores de vazão (MV)

São os seguintes: a) os medidores m edidores de vazão vazão MV1 e MV2 indicam o fluxo da amostra através dos analisadores de CO e CO2; b) os medidores m edidores da vazão vazão MV3, MV4, MV5 e MV6 indicam o fluxo de desvio (by pass ). ). B.1.1.8.3 Medidores de pressão (MP)

São os seguintes: a) os medidores de pressão MP1 e MP2 medem a pressão na entrada dos analisadores de CO e CO2; b) os medidores de pressão MP3 e MP4 medem as pressões na saída dos analisadores de CO e CO2; c) o medidor de pressão MP5 mede a pressão na linha não aquecida; d) os medidores de pressão MP6 e MP7 medem a pressão do gás de referência referência ou da amostra, na entrada da válvula de controle do fluxo B.1.1.8.4 Drenos de água (DA)

Os drenos de água DA1 e DA2 removem a água da amostra. Um dreno de água realizando a função do DA1 e satisfazendo as condições prescritas em B.1.3.4 é necessário em qualquer sistema utilizado para ensaio. A remoção da água no dreno deve ser por condensação. B.1.1.8.5 Reguladores de pressão (R)

São os seguintes: a) R1, R3, R4 e R6 - reguladores de pressão interna para controlar a pressão do gás de referência na entrada das válvulas de controle de fluxo; b) R2 e R5 - reguladores de contrapressão contrapressão para controlar a pressão da amostra nas válvulas válvul as de controle de fluxo. B.1.1.8.6 Válvulas (V)

São as seguintes: a) V1, V7, V8 e V14 - válvulas seletoras para selecionar selecionar os gases de calibração e o gás zero; b) V2 - válvula seletora aquecida, opcional, para purgar a sonda da amostra, ou executar verificações de vazamento ou de retenção; c) V3 e V5 - válvulas seletoras para selecionar gases da amostra ou de referência; d) V4, V6 e V15 - válvulas de controle de fluxo; e) V9 e V13 - válvulas seletoras aquecidas para selecionar selecionar gases de amostra ou de referên r eferência; cia; f) V10 e V12 - válvulas aquecidas de controle de fluxo; g) V11 - válvula seletora para desviar o fluxo de gases do conversor de NO2 para NO na entrada do analisador de luminescência química; h) V16 - válvula seletora aquecida para executar verificações de vazamento. vazamento. B.1.1.8.7 Bomba de transferência da amostra

Bomba para transportar a amostra aos analisadores. B.1.1.8.8 Sensor de temperatura (ST)

Um sensor de temperatura (ST1), para medir a temperatura do conversor de NO2 em NO, é necessário para qualquer sistema utilizado. B.1.1.8.9 Secador (S)

Secadores S1 e S2 S2 para remover a água e evitar a condensação no medidores de vazão MV3 e MV4. MV4. B.1.2 Sistema de amostragem e de análise, especificações de componentes componentes B.1.2.1 Temperatura na linha aquecida B.1.2.1.1 Na trajetória da amostra de HC, manter a temperatura entre 180°C e 230°C. B.1.2.1.2 Na trajetória da amostra de NOx manter mant er a temperatura temperat ura entre entr e 60°C 60°C e 230°C. 230°C.

NOTA - Uma exceção exceção a B.1.2.1 é feita para o trecho inicial inicial de 1,2 m da linha aquecida aquecida de amostra amostragem gem,, a partir do conduto de descarga descarga,, onde somente se aplica a especif icação da temperatura mínima.


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B.1.2.2 Sonda de amostragem, para emissão gasosa B.1.2.2.1 A sonda de amostragem deve ser reta, com terminal fechado, fechado, de aço inoxidável, inoxidável, e de múltiplos múltipl os furos. O diâmetro

interno da sonda não deve exceder em mais de 0,25 mm o diâmetro interno da linha de amostragem e a espessura da parede da sonda não deve excede excederr 1,0 mm. O dispositivo dispositi vo que fixa a sonda no tubo t ubo de escapamento escapamento ou de descarga descarga deve ser tão pequeno pequeno quanto possível, a fim de minimizar minimi zar a perda de calor pela sonda. sonda. B.1.2.2.2 Deve haver haver um mínimo mí nimo de três furos na sonda. O espaçamento espaçamento dos planos radiais para cada cada furo deve cobrir uma

área aproximadamente igual à seção transversal do tubo de escapamento (ou de descarga). O espaçamento angular dos furos deve ser aproximadamente igual. O espaçamento angular de quaisquer dois furos em um plano não pode ser de 180° ± 20° (ver seção C-C da figura B.2). Os furos devem ser dimensionados de tal forma que cada um tenha aproximadamente o mesmo fluxo. Se forem utili zados somente somente três furos, eles não devem devem ficar no mesmo m esmo plano radial. B.1.2.2.3 A sonda deve se estender radialmente através do tubo de escapamento ou de descarga ao longo de pelo menos

80% do diâmetro do conduto.

B.1.2.2.4 A sonda deve ser localizada no tubo de escapamento do motor a uma distância de 1 m a 3 m do coletor de

escape ou da saída do turbo-compressor. A temperatura mínima mí nima do gás coletado na sonda, em qualquer rotação e regime de carga, deve ser de 343 K (70°C).

Figura B.2 - Representação esquemática da sonda de amostragem B.1.2.3 Linha de amostragem B.1.2.3.1 O diâmetro interno i nterno máximo da linha li nha de amostragem não deve exced exceder er 13 mm. B.1.2.3.2 Se a válvula V2 é utilizada, a sonda de amostragem deve ser conectada conectada diretamente a ela. 1)

B.1.2.3.3 A válvula opcional, V16, deve estar no máximo a 60 cm da bomba de transferência da amostra . B.1.2.4 Ventilação

Todos os respiros, incluindo os do analisador, do fluxo de desvio e do alívio de pressão dos reguladores, devem estar ligados ao duto de exaustão. B.1.3 Equipamentos diversos; especificação B.1.3.1 Registradores gráficos

A velocidade mínima deve ser de 12 mm/mi n. B.1.3.2 Exatidão das medições de tem peratura

± 1,2°C: a) as medições de temperatura utilizadas no cálculo da umidade na admissão do motor; b) a temperatura do combustível em dispositi vo de medição de vazão vazão por volume; c) a temperatura t emperatura da amostra dentro dos drenos de água. _______________ _________________ __ B.1.3.2.1 As seguintes medições de temperatura devem ter uma exatidão de

1)

A taxa de vazamento para esta seção, no lado de pressão da bomba de amostragem, não pode exceder a especificação da taxa de infiltração infiltr ação para o lado de sucção da bomba.

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B.1.3.2.2 Todas as outras medições de temperatura devem ter uma exatidão de ± 2,5°C, e devem ser feitas na admissão do motor. Alternativamente, as medições da umidade podem podem ser feitas no máximo máxim o a 1,20 m do motor. B.1.3.3 Temperatura da superfície dos componentes do sistema de am ostragem

Cada componente (bomba, linha de amostragem, filtros, etc.), na parte aquecida do sistema de amostragem que tiver fonte de calor, deve ter a temperatura monitorada no seu ponto mais fri o. B.1.3.4 Remoção da água por condensação

Se a água for removida por condensação, a temperatura do gás amostrado ou do ponto de orvalho da am ostra deve ser ser monitorada dentro do dreno de água ou a jusante. A temperatura não deve exceder 7°C. B.1.4 Especificações gerais dos analisadores de gases B.1.4.1 Tempo de resposta dos analisadores B.1.4.1.1 Para uma variação instantânea da concentração concentração da amostra, os analisadores devem devem ter t er uma resposta de 95% desta variação em no máximo 6 s, para todas as faixas de leitura. Essas mudanças de concentração concentração da amostra devem corresponder corresponder no mínimo mínim o a 60% da indicação máxima da escala do registrador gráfico. B.1.4.1.2 Para o analisador de NO x que utilize drenos, o tempo devido a este e o bombeamento associado a ele não

devem devem ser incluídos i ncluídos no tempo de resposta do analisador. B.1.4.2 Exatidão

A exatidão dos analisadores não deve exceder ± 1% da concentração da indicação máxima da escala, para cada faixa utilizada acima de 155 ppm (ou ppmC), ou até ± 2%, para cada faixa utilizada util izada abaixo de 155 155 ppm (ou ppmC). ppm C). A exatidão, neste caso, é definida como 2,5 vezes o desvio-padrão de dez respostas repetitivas para um dado gás de referência ou de calibração. B.1.4.3 Estabilização

A resposta pico a pico do analisador, parti ndo do gás zero até o gás de calibração ou de referência, para qualquer qualquer período período acima de 10 s, não deve oscilar, oscilar, em todas as faixas utilizadas, util izadas, mais de 2% da indicação máxima m áxima da escala do registrador gráfico. B.1.4.4 Desvio do zero

O desvio da resposta zero do analisador, durante um período de 1 h, deve ser, ser, na menor m enor faixa utilizada, menor que 2% da indicação máxima da escala do registrador gráfico. A resposta zero, zero, neste caso, é definida como a resposta r esposta média para o gás zero, durante um intervalo de tempo t empo de 30 s. B.1.4.5 Desvio de referência

O desvio da resposta do analisador ao gás de referência, durante um período de 1 h, deve ser, ser, na menor m enor faixa utilizada, menor que 2% da indicação máxima da escala do registrador gráfico. A resposta de referência, neste caso, é definida como a resposta média da oscilação para o gás de referência, referência, durante um intervalo i ntervalo de 30 s. B.1.5 Especificações dos analisadores de monóxido e dióxido de carbono B.1.5.1 As medições de monóxido e dióxido de carbono devem ser feitas com analisadores por absorção de raios

infravermelhos não dispersivos (IND).

B.1.5.2 É permitida a uti lização de circuitos de linearização. B.1.5.3 A mínima mínim a relação de rejeição de água água (interferência máxima de CO2), medida m edida de acordo com B.3.3, deve ser: ser:

a) para analisadores de CO: 1000:1; b) para analisadores de CO2: 100:1. B.1.5.4 A relação de rejeição de CO2 mínima (interferência máxima de CO2), medida de acordo com B.3.4, deve ser

5000:1 para analisadores de CO.

B.1.6 Especificações do analisador de hidrocarbonetos B.1.6.1 As medições de hidrocarbonetos devem ser feitas com analisador do tipo detector por ionização de chama com

linha aquecida (DICA).

B.1.6.2 O analisador deve ser equipado com um sistema de aquecimento para manter constante a temperatura do

detector e dos componentes de passagem da amostra, dentro de uma faixa de ± 2°C do ponto de ajuste. O detector, o sistema de aquecimento e os componentes de passagem da amostra devem ser adequados para operação contínua à temperatura de até 200°C. B.1.6.3 Gás combustível e de queima devem devem estar de acordo com as especificações de B.2.

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B.1.6.4 A porcentagem porcentagem de interferência i nterferência de oxigênio oxigênio deve ser menor que 3%, medida m edida conforme especificado especificado em B.3.8.4.6. B.1.6.5 A pré-mistura de uma quantidade pequena pequena de ar com o combustível do detector detector por ionização de chama com linha

aquecida (DICA), antes da combustão dentro do queimador do detector, detector, pode ser util izada, desde que sejam sejam satisfeitas as exigências exigências de B.1.4. B.1.7 Especificações do analisador de óxidos de nitrogênio B.1.7.1 Óxidos de nitrogênio devem devem ser medidos m edidos com analisador por luminescê lumi nescência ncia química (LQ). ( LQ). B.1.7.2 A amostra de NOx deve ser mantida à temperatura entre 60°C e 230°C, até o conversor de NO 2 em NO. B.1.7.3 Para analisadores por luminescência química (LQ), de alta depressão com módulos capilares aquecidos, é

suficiente o suprimento de uma amostra aquecida para o módulo capilar.

B.1.7.4 O rendimento do conversor de NO2 em NO deve ser pelo menos 95%, m edido conforme B.3.9.1. B.1.7.5 A interferência do resfriamento deve ser menor que 3%. B.1.7.6 Alternativamente ao detector detector por luminescência química, pode-se utilizar um detector duplo por raios infravermelhos infravermelhos não dispersivos (IND), desde que sejam sejam atendidas as especificações especificações de B.1.41). B.2 Especificações dos gases B.2.1 Gases do analisador B.2.1.1 Os gases de calibração para os analisadores anali sadores de CO e CO2 devem ser diluídos em N2 puro. Os gases de referência referência

podem ser misturas de CO e CO2 diluídas em N2.

B.2.1.2 Os gases de referência e de calibração para o analisador de hidrocarbonetos devem ser propano diluído em gás

zero.

B.2.1.3 Os gases de referência e de cali bração para analisadores de NOx devem devem ser misturas m isturas simples simpl es de NO (denominado

NOx com uma concentração máxima de NO2 de 5% do valor nominal), utilizando N2 como diluente dil uente..

B.2.1.4 As concentrações de impurezas permissíveis do gás zero ou do nitrogênio puro não devem exceder 2 ppmC de HC, 10 ppm de CO, 400 ppm de CO2 e 1 ppm de NOx. B.2.1.5 Gás zero (ou ar artificial) artifici al) é constituído de uma mistura de nitrogênio e oxigênio, com concentração concentração de O2 entre entre 18%

e 21% em mol.

B.2.2 Gás de calibração

A incerteza2) dos valores do gás de calibração não deve exceder exceder 2,0% do valor nominal. B.2.3 Gás de referência

A incerteza2) dos valores do gás de referência não deve exceder 3,0% do valor nominal. B.2.4 Combustível do analisador de hidrocarbonetos hidrocarbonetos B.2.4.1 O combustível deve conter (40 ± 2)% de hidrogênio balanceado em hélio. A mistura deve conter menos que 2 ppmC de HC. B.2.4.2 Combustível com hidrogênio puro pode ser utilizado, desde que sejam satisfeitas as exigências exigências de B.1.4. B.2.5 Ar de queima do analisador de hidrocarbonetos hidrocarbonetos

A concentração molar de oxigênio deve estar dentro de 1% do valor do gás utilizado na última verificação da interferência do oxigênio (1% IO2). Se a diferença for maior que 1%, então a interferência interferência deve ser ser verificada e regulado o analisador, se necessário, para permitir requisitos de verificação da interferência do oxigênio. O ar de queima deve conter menos que 2 ppmC de HC. B.2.5.1 Os gases de verificação da interferência do oxigênio são misturas de O2 balanceadas em N2, nas concentrações de

(5 ± 1)%, (10 ± 1)% e (21 ± 1)%, contendo propano na concentração de (350 ± 75) ppmC.

B.2.5.2 Dispositivos proporcionados e misturadores podem ser utilizados para se obter a concentração requerida dos

gases.

_______________ _________________ __ 1)

O detector duplo por raios infravermelhos não dispersivos mede e desconta automaticamente a interferência de CO de CO. 2)

2

e H2O na medição

A incerteza é definida como a soma dos erros de exatidão (no nível de confiança de 90%) mais os erros de interferência. Erros de exatidão exatidão e de interferência interf erência aplicam-se tanto ao equipamento como a procedimentos derivados derivados - NBR NB R 12857.

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B.3 Calibração e verificação da aparelhagem B.3.1 Freqüência das calibrações e verifi cações B.3.1.1 Antes do uso inicial e após grandes reparos ou paradas prolongadas, fazer a verificação da bancada de analisadores (ver B.3.2). B.3.1.2 Pelo menos a cada sete dias de ensaios, verificar o rendimento do conversor de NOx (ver B.3.9.1). B.3.1.3 Pelo menos a cada 30 dias de ensaios, executar os seguintes procedimentos. B.3.1.3.1 Verificar vazamento do sistema (ver B.3.5). B.3.1.3.2 Calibrar todos os analisadores (ver B.3.7 a B.3.9). B.3.1.3.3 Verificar o tempo de resposta do sistema de análise (ver B.3.6). B.3.1.3.4 Verificar a relação de rejeição de água e de CO 2 em todos os analisadores de raios infravermelhos não dispersivos (IND), pelo menos m enos a cada 90 dias de ensaios (ver B.3.3 e B.3.4). B.3.2 Verificação da bancada bancada de analisadores B.3.2.1 Verificar se cada analisador cumpre com as especificações especificações descritas em B.1.4. B.3.2.2 Para os analisadores de raios infravermelhos não dispersivos, verificar verifi car as especificações descritas descritas em B.1.5.3 e

B.1.5.4.

B.3.2.3 Condicionar todos os conversores novos, se for utilizado um conversor de NO 2 para NO de aço inoxidável. O

condicionamento consiste em purgar o conversor com ar, por um mínimo de 4 h, ou até que o rendimento do conversor seja maior que 90%. O conversor deve ser mantido na temperatura de operação enquanto se realiza a purga. Não usar esse procedimento procedimento antes da verificação do rendimento de conversores conversores já em uso. B.3.3 Verificação da relação de rejeição de água nos analisadores analisadores de raios infravermelhos i nfravermelhos não dispersivos (IND) B.3.3.1 Regular o zero zero e a indicação máxima da escala do analisador, na menor faixa em que ele é utilizado. B.3.3.2 Introduzir diretamente no analisador uma mistura saturada de água e gás zero na temperatura ambiente.

B.3.3.3 Registrar as pressões de operação (PO) do analisador em unidades absolutas (kPa), nos m edidores edidores de pressão

MP3 e MP4.

B.3.3.4 Registrar a temperatura da mistura do gás zero saturada. saturada. B.3.3.5 Registrar a resposta resposta do analisador (CAR) da mistura de gás zero saturada saturada (ppm). B.3.3.6 Determinar a pressão de vapor de saturação (PVS), conforme equação equação a seguir:

1 PVS = 7,5

[21,106 {e

5345,5 (T + 273) BU

]

}

onde: PVS é a pressão de vapor de saturação, saturação, em quilopascals; TBU é a temperatura de bulbo úmido, em graus Celsius. B.3.3.7 Calcular a concentração da água (Z) na mistura, pela equação equação a seguir:

z = (PVS/PO) x 106 onde: z é a concentração da água, em ppm; PVS é a pressão de vapor de saturação, em quilopascals; PO é a pressão de operação operação do oscilador, em quilopascals. B.3.3.8 Calcular a relação de rejeição de água (RRA), pela equação a seguir:

RRA = (z/CAR) onde: RRA é a relação de rejeição de água; CAR é a concentração de ar, ar, em ppm. ppm .

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B.3.4 Verificação da relação da r ejeição de CO 2 B.3.4.1 Regular o zero e a indicação máxima da escala do analisador, na menor faixa em que ele é utilizado. B.3.4.2 Introduzir no analisador um gás de calibração de CO2 com pelo menos 10% de CO 2, registrando sua concentração nominal em ppm. B.3.4.3 Registrar a resposta do analisador (CCO ( CCO2), em ppm, ppm , para o gás de calibração de CO2. B.3.4.4 Calcular a relação r elação de rejeição de CO2 (RRCO2), pela equação:

RRCO2 = (ppmCO2)/CCO2 onde: RRCO2 é a relação de rejeição de CO2; ppmCO2 é a concentração nominal de CO 2, em ppm; CCO2 é a concentração de CO2 lida, em ppm. B.3.5 Verificações da infiltração B.3.5.1 Verificação da infi ltração no lado da depressão B.3.5.1.1 Devem ser verificados todos os pontos do sistema de análise onde uma infiltração no lado da depressão possa

afetar os resultados do ensaio.

B.3.5.1.2 A relação de infiltração máxima permissível no lado da depressão é de 0,5% da vazão de serviço no ponto do

sistema que está sendo verificado. Os fluxos fl uxos do analisador e os fluxos desviados podem podem ser utilizados util izados para determinar determinar as vazões de serviço. B.3.5.1.3 A sonda de amostragem e a conexão entre a sonda e válvula V2 (figura (f igura B.1) podem ser excluídas da verificação

da infiltração.

B.3.5.2 Verificação do vazamento do lado da pressão B.3.5.2.1 A razão de vazamento máxima permissível no lado da pressão é de 5% da vazão de serviço. B.3.5.2.2 Opção: Se a vazão para cada medidor de fluxo é igual ou maior que o fluxo registrado, em B.3.6.2.1 b), não é requerida requerida uma verificação do vazamento no lado da pressão. B.3.6 Tempo de resposta do sistema, procedimento de verificação B.3.6.1 Verificar o tempo de resposta do sistema pelo procedimento descrito em B.3.6.1.1 a B.3.6.1.5 B.3.6.1.1 Estabilizar a temperatura de operação da linha, bomba de amostragem e filtr os aquecidos. aquecidos. B.3.6.1.2 Introduzir um gás de referência de HC no sistema de amostragem, através de sonda ou da válvula V2, na pressão pressão

atmosférica. Simultaneamente, iniciar a medição do tempo.

B.3.6.1.3 Quando a resposta do instrumento de medição de HC for 95% da concentração do gás de referência utilizado,

parar a medição do tempo.

B.3.6.1.4 Se o tempo decorrido for maior que 20 s, fazer as regulagens necessárias. necessárias. B.3.6.1.5 Repetir o procedimento de B.3.6.1.1 a B.3.6.1.4 para os analisadores de CO, CO2 e NO x, com os respectivos gases de referência. B.3.6.2 Opção: O tempo de resposta inicial do sistema pode ser geralmente aplicado em verificações futuras, se forem

determinados os seguintes parâmetros.

B.3.6.2.1 Para vazões do analisador e de desvio:

a) determinar experimentalmente as vazões vazões mínimas míni mas do analisador anali sador e de desvio individualmente e em combinação, que produzirão um tempo de resposta tão próximo quanto possível de 20 s, conforme B.3.6.1; b) registrar a vazão mínim a mais alta al ta para cada medidor de fluxo, como determinado na etapa anterior. B.3.6.2.2 Para analisadores de fluxo capilar:

Este procedimento é aplicável somente a analisadores analisadores que têm fluxo fl uxo capilar, tais como o detector por ionização de chama chama aquecido (DICA) e o analisador de luminescência química (LQ). ( LQ). Esse sistema deve ter válvulas seletoras, com posições de amostra e referência que exerçam exerçam as funções das válvulas V9 e V13 da figura 1. a) operar o(s) analisador(es) anali sador(es) na pressão de capilaridade de serviço; serviço; b) regular a vazão de desvio desvio para o valor da vazão registrada, conforme B.3.6.2.1 b); c) medir e registrar o tempo da resposta da(s) válvula(s) com posição de amostra e r eferência, eferência, conforme B.3.6.1;

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d) o tempo de resposta (B.3.6.2.2 c)) pode ser determinado pelo chaveamento da posição “amostra” para a posição “referência” da válvula seletora, observando a resposta do analisador em um registrador gráfico. Normalmente, a posição “amostra” deve selecionar uma amostra de ar ambiente, e a posição “referência” deve selecionar um gás de referência; e) regular a vazão de desvio para o valor normal de serviço; f) medir m edir e registrar o tempo de resposta da(s) válvula(s) com posições amostra e referência (conforme B.3.6.1); g) determinar o menor m enor tempo de resposta resposta (conforme B.3.6.2.2.c ou conforme conform e B.3.6.2.2.d e somar 2 s a esse tempo). tempo). B.3.7 Calibração do analisador por raios infravermelhos não dispersivos (IND) B.3.7.1 Otimização Otimi zação do detector. detector. Seguir as instruções do fabricante para a partida inicial i nicial e para as regulagens básicas de operação. B.3.7.2 Curva de calibração. Desenvolver Desenvolver uma curva de calibração para cada faixa utilizada, como indicado i ndicado em B.3.7.2.1 a B.3.7.2.6. B.3.7.2.1 Zerar o analisador. B.3.7.2.2 Regular a indicação máxima da escala do analisador para dar uma resposta de aproximadamente 90% da

indicação máxima da escala do registrador gráfico.

B.3.7.2.3 Reverificar a resposta zero. Se ela mudou mais que 0,5% da indicação máxima da escala, repetir B.3.7.2.1 e

B.3.7.2.2.

B.3.7.2.4 Registrar a resposta dos gases de calibração, apresentando concentrações de 15%, 30%, 45%, 60%, 75% e

90%, aproximadamente da indicação máxima da escala.

B.3.7.2.5 Criar uma curva de calibração. A curva de calibração deve ser de quarta ordem ou menor, e da forma da

equação equação (1) ou (2) abaixo. Incluir o zero como um ponto de referência. referência. Compensação para impurezas conhecidas conhecidas no gás zero pode ser feita em relação ao ponto de informação zero. A curva de calibração deve fixar os pontos de informação dentro de ± 2% do ponto considerado, ou ± 1% da indicação m áxima da escala, usando o m enor desses desses dois. Y = A.X4 + B.X3 + C.X2 + D.X + E

(1)

X A.X 4 + B.X 3 + C.X 2 + D.X + E

(2)

Y =

onde: Y é a concentração; X é a inclinação do gráfico. B.3.7.2.6 Se são utilizados analisadores de múlti pla escala, somente a escala menor m enor deve atender atender às exigências da curva estabelecida estabelecida abaixo de 15% da indicação máxima da escala. B.3.8 Calibração do analisador de hidrocarbonetos

As etapas seguintes são necessárias necessárias para calibrar o analisador de hidrocarbonetos. B.3.8.1 Seguir as instruções do fabricante para início do funcionamento do analisador e para regulagens básicas de

operação.

B.3.8.2 Regular a temperatura do forno 5°C acima da requerida na linha de amostragem. Aguardar pelo menos 30 min

depois do forno ter atingido essa temperatura, para o sistema estabilizar.

B.3.8.3 Com as vazões de combustível e de ar reguladas, conforme as recomendações do fabricante, introduzir

(350 ± 75) ppmC de gás de referência no detector. Determinar a resposta, em um dado fluxo de combustível, pela diferença entre a resposta resposta do gás de referência e a resposta do gás zero. Adicionar incrementos ao fluxo de combustível acima e abaixo da especificação do fabricante e r egistrar a resposta do gás de referência e do gás zero para esses esses fluxos de combustível. Plotando em um gráfico a diferença entre a resposta do gás de referência e a do gás zero contra a do fluxo de combustível, deve-se obter uma curva semelhante à da figura B.3. Regular a vazão do combustível com um valor ligeiramente superior ao da resposta r esposta máxima, como mostrado m ostrado na figura B.3. Essa é a regulagem regulagem da vazão inicial e pode não ser a vazão final otimi zada. B.3.8.4 Caso o fabricante do equipamento recomende recomende a otimização otim ização da interferência do oxigênio, esta deve ser efetuada

de acordo com suas instruções, ou conforme descrito em B.3.8.4.1 a B.3.8.4.12.

B.3.8.4.1 Escolher uma escala onde as concentrações dos gases de verificação da interferência do oxigênio estejam

acima de 50% desta. Conduzir o ensaio com a temperatura t emperatura do forno regulada, conforme requerido.

As especificações especificações do gás de verificação da i nterferência do oxigênio são encontradas em em B.2.5.1. B.3.8.4.2 Zerar o analisador.

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Figura B.3 - Curva de resposta do analisador B.3.8.4.3 Regular a indicação máxima da escala do analisador com uma um a mistura de 21% de oxigênio. oxigênio. B.3.8.4.4 Reverificar a resposta zero. Se ela variar mais que 0,5% da indicação máxima da escala, repetir os dois itens

anteriores.

B.3.8.4.5 Introduzir o gás de verificação da interferência do oxigênio na concentração de 5% de O2. B.3.8.4.6 Reverificar Reverificar a resposta zero. zero. Se ela variar mais m ais que 1% da indicação máxima da escala, repetir o ensaio. B.3.8.4.7 Calcular o percentual da interferência do oxigênio para cada mistura (com uma mistura mi stura de 21% de oxigênio).

% IO2 = RT =

B - RT x 100 B

A x RB RA

onde: % IO2 é o percentual da interferência do oxigênio; RT é a resposta do analisador, em ppmC; RA é o percentual da indicação máxima m áxima da escala da resposta do analisador devido a A; RB é o percentual da indicação máxima m áxima da escala da resposta do analisador devido a B; A é a concentração concentração de hidrocarbonetos, em ppmC, do gás de referência utilizado em B.3.8.4.3; B é a concentração de hidrocarboneto, em ppmC, do gás de verificação da interferência do oxigênio utilizado em B.3.8.4.5. B.3.8.4.8 Repetir B.3.8.4.5 a B.3.8.4.7 com o gás de verificação da interferência de oxigênio na concentração de 10%

de O2.

B.3.8.4.9 A porcentagem de interferência do oxigênio deve ser menor que 3% para todos os gases de verificação da

interferência de oxigênio utilizados. util izados.

B.3.8.4.10 Se a interferência do oxigênio for maior que a especificada, regular incrementalmente o fluxo de ar acima e

abaixo da especificação especificação do fabricante, fabri cante, repetindo-se B.3.8.4.1 B.3.8.4.1 a B.3.8.4.8 para cada fl uxo.

B.3.8.4.11 Se a interferência do oxigênio for ainda maior que a especificação especificação após a regulagem regulagem do fluxo de ar, variar o fluxo

de combustível e, depois disso, o fluxo da amostra, repetindo-se B.3.8.4.1 a B.3.8.4.8 para cada novo arranjo.

B.3.8.4.12 Se a interferência do oxigênio ainda for maior que a especificação, reparar ou substituir o analisador ou o

combustível do detector de ionização de chama, ou o ar carburante antes de iniciar os ensaios. Repetir os procedimentos de B.3.8. B.3.8.5 Verificação da linearidade para cada faixa util izada. B.3.8.5.1 Com o fluxo fl uxo do combustível, o fluxo do ar e o fluxo da amostra regulados conforme B.3.8.4, zerar o analisador.

B.3.8.5.2 Regular a indicação máxima da escala do analisador, utilizando uti lizando um gás de calibração que forneça uma resposta resposta

de aproximadamente 90% da concentração concentração da indicação máxima m áxima da escala.

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B.3.8.5.3 Reverificar a resposta zero. Se ela variar mais que 5% da indicação máxima da escala, repetir B.3.8.5.1 e

B.3.8.5.2.

B.3.8.5.4 Regis Registrar trar a respo resposta sta dos gases gases de calibraçã calibraçãoo com conce concentra ntraçõ ções es nominai nominaiss de 30%, 30%, 60% e 90% da

concentração concentração da indicação máxima m áxima da escala. É permitido usar concentrações concentrações adicionais.

B.3.8.5.5 Desenvolver uma correlação linear dos mínimos quadrados com os pontos gerados. Usar uma equação da

forma Y = M . X, onde X é a inclinação real do registrador registrador gráfico e Y é a concentração.

B.3.8.5.6 Usar a equação Z = Y/M, onde Z é a inclinação teórica da curva gerada gerada pelo registrador gráfico, para encontrar encontrar a inclinação (Z), para cada calibração da concentração concentração Y do gás. B.3.8.5.7 Determinar o percentual de linearidade (%L) para cada gás de cali bração, pela equação: equação:

%L =

100 x (Z - X) indicação máxima da escala do registrador gráfico

B.3.8.5.8 O critério crit ério de linearidade li nearidade é satisfeito se a %L for menor m enor que ± 2% para cada ponto de referência gerado. gerado. Abaixo

de 40 ppmC, o critério crit ério da linearidade pode pode ser ser ampliado para ± 4%. Para cada cada calibração, uma curva da forma Y = M . X deve ser ser gerada. A inclinação, M, é definida para cada faixa, em função da indicação máxima da escala. B.3.8.5.9 Se a %L para qualquer ponto exceder as especificações de B.8.5.8, as vazões do ar, do combustível e da

amostra devem ser variadas. Em seguida, deve-se deve-se repetir B.3.8.4.

B.3.8.5.10 Se a %L para qualquer ponto de referência ainda exceder exceder as especificações, especificações, reparar ou substituir o analisador

ou o combustível do detector por ionização de chama ou o ar carburante ou os gases de calibração, antes de iniciar o ensaio, e repetir os procedimentos de B.3.8. B.3.8.6 A vazão do combustível, do ar e da amostra é definida como otimi zada neste neste ponto. B.3.9 Calibração do analisador de óxidos de nitrogênio

A cada 30 dias, executar a verificação da linearidade (ver B.3.9.2), que deve ser ser seguida pela verificação verifi cação do rendimento do conversor (ver B.3.9.1 e B.3.9.3). Uma verificação rápida do conversor (ver B.3.9.4) deve ser executada a cada sete dias. B.3.9.1 A aparelhagem aparelhagem (ver figura B.4) deve ser utilizada utili zada para determinar a eficiência do aparelho conversor de NO2 em

NO. A determinação dos valores a serem empregados na equação descrita em B.3.9.1.11 deve ser efetuada de acordo com as instruções do fabricante ou conforme procedimento descrito em B.3.9.1.1 a B.3.9.1.10.

B.3.9.1.1 Seguir Seguir as instruções do fabricante para a partida e operação do instrumento. B.3.9.1.2 Zerar o analisador de óxidos de nitrogênio. B.3.9.1.3 Conectar a saída do gerador de NO x à entrada de amostra do analisador de óxidos de nitrogênio (figura B.4),

que foi regulado na faixa mais comum de operação. operação.

Figura B.4 - Detector de eficiência do conversor de NO x

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B.3.9.1.4 Introduzir Introduzir no sistema sistema gerador gerador-analis -analisador ador de NOx um gás de referên referência cia com uma conce concentra ntraçã çãoo de NO

aproximadamente igual a 80% da faixa mais comum de operação.

B.3.9.1.5 Com o analisador de óxidos de nitrogênio na posição de NO, registrar a concentração indicada pelo analisador. B.3.9.1.6 Abrir o suprimento de O 2 (ou de ar) para o gerador gerador de NOx e regular a vazão de O 2 (ou de ar), a fim de que o NO,

indicado pelo analisador, seja cerca de 10% menor que o valor indicado em B.3.9.1.5. Registrar a concentração indicada de NO com essa mistura NO + O2.

B.3.9.1.7 Ligar o gerador de NO x na posição “gerador” e regular a taxa de geração, geração, a fim de que o valor valor de NO medido no

analisador seja 20% do valor medido em B.3.9.1.5. Nesse ponto, deve haver pelo menos 10% de NO que não reagiu. Registrar a concentração residual de NO.

B.3.9.1.8 Ligar o analisador anali sador de óxidos de nitrogênio na posição NOx e registrar o valor indicado. i ndicado. B.3.9.1.9 Desligar o gerador de NOx, mas manter o fluxo de gás através do sistema. O analisador de óxidos de nitrogênio deve indicar o total de NOx existente existente na mistura NO + O2. Registrar esse valor. B.3.9.1.10 Fechar Fechar o suprimento de O2 (ou de ar) para o gerador de NOx. O analisador deve indicar agora o total de NOx na

mistura original de NO em N2. Esse valor não deve ser ser maior que 5% do valor indicado em B.3.9.1.5.

B.3.9.1.11 Calcular o rendimento do conversor conversor de NOx pela seguinte equação:

Porcentagem Porcentagem do rendimento = (1 + (a - b )/(c )/( c - d)) x 100 onde: a é a concentração obtida em B.3.9.1.8; b é a concentração obtida em B.3.9.1.9; c é a concentração obtida em B.3.9.1.6; d é a concentração obtida em B.3.9.1.7. NOTA - O rendime rendimento nto do conve conversor rsor deve deve ser maio maiorr que 90%. A regula regulage gem m da tempe temperat ratura ura do conve conversor rsor pode pode ser necessá necessária ria para maximizar o rendimento. Se o conversor não atender às especificações da eficiência de conversão, reparar ou substituir a unidade, antes de se iniciar inic iar o ensaio. Repetir os procedimentos de B.3.9 com o conversor reparado ou novo. novo. B.3.9.2 Verificação da linearidade para cada faixa util izada. B.3.9.2.1 Com os parâmetros de operação regulados para permitir a verificação do rendimento do conversor e as

verificações do resfriamento, zerar o analisador.

B.3.9.2.2 Verificar o analisador, utilizando util izando um gás de calibração que deve dar uma resposta de aproximadamente aproximadamente 90% da concentração concentração da indicação m áxima da escala. B.3.9.2.3 Reverificar a resposta zero. Se ela mudou mais que 0,5% do valor da indicação máxima da escala, repetir

B.3.9.2.1 e B.3.9.2.2.

B.3.9.2.4 Registrar a resposta dos gases de calibração com concentrações concentrações nominais de 30%, 60% e 90% da concentração

da indicação máxima da escala. É permit ido utilizar utili zar concentrações concentrações adicionais.

B.3.9.2.5 Desenvolver uma regressão linear dos mínimos quadrados com os pontos gerados. Utilizar uma equação da

forma Y = M . X, onde X é inclinação real real do registrador gráfico e Y é a concentração. concentração.

B.3.9.2.6 Utilizar a equação Z = Y/M, onde Z é a inclinação i nclinação teórica da curva gerada pelo registrador gráfico, para encontrar encontrar

a inclinação (Z), para cada calibração da concentração concentração Y do gás.

B.3.9.2.7 Determinar o percentual da linearidade (%L) para cada gás de calibração, pela equação:

%L =

100 x (Z - X) indicação máxima da escala do registrador gráfico

B.3.9.2.8 O critério da linearidade é satisfeito se a %L for menor que ± 2% para cada ponto de referência gerado. Para

cada calibração, uma curva da forma Y = M . X deve ser utilizada. A inclinação, inclinação, M, é definida para cada cada faixa, em função da indicação máxima da escala. B.3.9.2.9 Se a %L excede excede ± 2% para qualquer ponto de referência gerado, reparar ou substituir o analisador ou os gases,

antes de realizar o ensaio. Repetir Repetir os procedimentos de B.3.9.

B.3.9.2.10 Executar Executar uma verificação do rendimento do conversor (ver B.3.9.1). B.3.9.2.11 Os parâmetros de operação são definidos como oti mizados neste ponto. B.3.9.3 Gás de verificação do conversor. Se o procedimento de verificação rápida do conversor for empregado, conforme

B.3.9.4, um cilindro de gás deve ser designado para a verificação do conversor. O procedimento de designação descrito adiante deve ser seguido após cada verificação do r endimento do conversor (ver B.3.9.1).

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B.3.9.3.1 Um cilindro de gás, contendo NO2 com uma concentração concentração de aproximadamente 80% da indicação máxima da

escala da faixa de operação mais comum, deve ser ser designado como o gás de verificação verifi cação do conversor. A concentração concentração de NO deve estar abaixo de 25% da concentração de NO 2 em volume.

B.3.9.3.2 Na faixa de operação mais comum, zerar e regular a indicação máxima da escala do analisador, na posição

NOx. Usar um gás de calibração com a concentração de aproximadamente aproximadamente 80% da indicação máxima da escala.

B.3.9.3.3 Introduzir o gás de verificação do conversor. Analisar e registrar a concentração, tanto na posição NOx (x) como na posição NO (y). B.3.9.3.4 Calcular a concentração do gás de verificação do conversor, conversor, usando os resultados de B.3.9.3 e o rendimento do conversor, conversor, obtido em B.3.9.1, com a equação: equação:

Concentraç ão designada =

(x - y) . 100 + y Rendimento

B.3.9.4 Verificação rápida do conversor. conversor. B.3.9.4.1 Regular a indicação máxima da escala do analisador na posição NOx na faixa de operação mais comum . B.3.9.4.2 Analisar o gás de verificação do conversor com o analisador na posição NOx. Registrar o resultado. B.3.9.4.3 Comparar esse resultado com o obtido em B.3.9.3.3. Se o resultado for maior ou igual a 90% da concentração

designada em em B.3.9.3.4, B.3.9.3. 4, a eficiência efici ência do conversor é considerada satisfatória. B.4 Procedimentos de pré-ensaio relativos à aparelhagem

B.4.1 Aguardar um mínimo de 30 min de aquecimento no modo de operação ou de espera, antes da verificação dos analisadores. B.4.2 Substituir ou limpar li mpar os elementos de filtro, antes da verificação de infiltração no lado da depressão no sistema sistema (ver

B.3.5.1). Uma verificação de vazamento vazamento de pressão pressão também é permitida permit ida (ver B.3.5.2). Aguardar o aquecimento da linha da amostragem (linha aquecida), dos fil tros e bombas, até atingir ati ngir a temperatura de operação.

B.4.3 Executar Executar as seguintes seguintes verificações do sistema. B.4.3.1 Verificar a temperatura da linha de amostragem (ver B.1.2.1). B.4.3.2 Verificar Verificar o tempo de resposta resposta do sistema sistema (ver B.3.6). Pode ser ser aplicado o tempo de resposta resposta do sistema da verificação mais recente, recente, se todas t odas as seguintes condições forem atendidas:

a) a vazão para cada medidor medidor deve ser ser igual ou maior que a vazão registrada em em B.3.6.2.1 b; b) para analisadores de fluxo capilar, o tempo de resposta do chaveame chaveamento nto da válvula seletora dos gases da amostra e de referência, medido a partir das pressões de trabalho e dos fluxos de desvio (ver B.3.6.2.2), deve ser menor ou igual que o tempo t empo de resposta determinado determinado em B.3.6.2.2 g). B.4.3.3 É permitida uma verificação da retenção (ver (ver B.5.7.1). B.4.3.4 É permitida uma verificação verifi cação do rendimento do conversor, conversor, podendo podendo esta ser de acordo com B.3.9.1 e, em caso de

reparação do conversor de NO 2 em NO, ser interrompida neste ponto. Se o ensaio for interrompido, o conversor deve passar pela verificação de rendimento descrita em B.3.9.1, antes de se iniciar o ensaio em medidores de pressão.

B.4.4 Introduzir gás zero nas mesmas vazões e pressões utilizadas para calibrar os analisadores e zerá-los na escala

mais baixa a ser utilizada durante o ensaio. Imediatamente antes de cada regime de ensaio, obter um zero estável na escala a ser utili zada.

B.4.5 Introduzir gases de referência nos instrumentos sob as mesmas condições de fluxo que foram util izadas para o gás

zero. Regular o ganho do instrumento na escala mais baixa a ser utilizada para dar o valor desejado. Os gases de referência devem ter uma concentração maior que 70% da indicação máxima da escala de cada faixa utilizada. Imediatamente antes de cada regime de ensaio, registrar a resposta do analisador e a concentração concentração do gás de referência para cada faixa que é uti lizada. B.4.6 Verificar as respostas zero. zero. Se elas mudaram m udaram mais que 0,5% da indicação máxima da escala, repetir B.4.4 e B.4.5. B.4.7 Verificar as vazões e as pressões do sistema. Anotar os valores dos medidores de pressão MP3 e MP4 para

referência durante o ensaio.

B.5 Procedimentos durante a execução do ensaio B.5.1 Proceder Proceder ao ensaio do motor, em dinamômetro, di namômetro, conforme descrito na seção 5. B.5.2 Para emissão gasosa, medir as concentrações em volume de HC, CO, CO2 e NOx na amostra do gás de

escapamento. A resposta do analisador deve se encontrar entre 15% e 100% da indicação da escala, caso não ocorra utilizar a escala seguinte, mais alta ou mais baixa conforme o caso, podendo ocorrer resposta do analisador menor que 15%. As exceções exceções para resposta do analisador menor que 15% da indicação máxima da escala são: a) se o valor encontrado for menor ou igual a 155 ppm ppm (ou ppmC); b) para análise de CO, se o valor encontrado encontrado for menor ou igual a 5 500 ppm ou menor; c) se as emissões do motor forem irregulares e o valor médio da deflexão do gráfico maior que 15% da indicação máxima de escala;

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d) se a contribuição das leituras de todos os regimes de ensaio abaixo do nível de 15% for menor que 10% em massa dos resultados do ensaio total; e) quando ocorrerem ocorrerem variações vari ações transitórias que não excedam excedam 90% da indicação máxima da escala. Faixas mais altas do analisador podem ser uti lizadas, contanto que a exatidão exatidão e a linearidade do analisador, no nível das l eituras abaixo de 15%, atendam às especificações da faixa que seria necessária necessária se as emissões emi ssões transitórias não existissem. B.5.3 É permitida a mudança de elementos de filtro entre os regimes de ensaio. B.5.4 É permitida uma verificação de vazamento entre os regimes de ensaio. B.5.5 É permitida uma verificação de retenção entre os regimes de ensaio. B.5.6 Se durante a medição de emissão em regime de ensaio o valor dos medidores de pressão MP3 e MP4 a jusante

do(s) analisador(es) por absorção de raios infravermelhos não dispersivos (IND) variar mais que ± 50 mm de água do valor de pré-ensaio, esta etapa é invalidada. B.5.7 Procedimentos de pós-ensaios pós-ensaios B.5.7.1 Iniciar uma um a verificação de retenção retenção dentro de 30 s, após o término térmi no do último últim o regime de ensaio. B.5.7.1.1 Introduzir um gás zero ou ar ambiente na sonda de amostragem ou na válvula V2 para verificar a resposta “zero “zero de retenção”. retenção”. Simultaneamente Sim ultaneamente,, iniciar ini ciar a contagem contagem do tempo. B.5.7.1.2 Selecionar Selecionar a escala de HC m ais baixa util izada durante o ensaio. B.5.7.1.3 A diferença entre a resposta zero, obtida em B.4.6, e a resposta zero de retenção não deve ser maior que 5,0% da indicação máxima da escala ou 10 ppmC, usando a maior delas, dentro de 4 min. B.5.7.2 Iniciar verificações dos analisadores, dentro de 6 min, após o término do último regime de ensaio. Registrar para cada analisador a resposta zero e a resposta de referência, para cada faixa uti lizada durante o ensaio. B.5.7.3 Se durante o ensaio ensaio o(s) elemento(s) de filtro for(em) f or(em) substituído(s) ou limpo(s), uma verificação da depressão depressão deve deve ser executada, executada, conforme B.3.5, imediatamente após as verificações dos analisadores. Se for verificado que a infiltr ação do lado da depressão depressão não atende às exigências de B.3.5, o ensaio é invalidado. B.5.7.4 Para um ensaio ser considerado considerado válido, o desvio de cada analisador entre as verificações antes e após cada regime de ensaio deve atender às seguintes exigências: a) o desvio da referência (definido como a alteração da diferença entre a resposta obtida com o gás zero e a resposta obtida com o gás de referência) não deve exceder 2,0% da deflexão da indicação máxima da escala do registrador gráfico para cada escala util izada; b) o desvio da resposta do zero não deve excede excederr 2% da indicação máxima m áxima da escala do registrador gráfico para cada escala utilizada acima de 155 ppm (ou ppmC), ou 3% da indicação máxima da escala abaixo de 155 155 ppm (ou ppmC). B.6 Avaliação dos resultados B.6.1 Um computador ou qualquer(quaisquer) qualquer(quaisquer) outro(s) dispositivo(s) de processamento automático de dados pode(m) ser utilizado(s), contanto que o sistema atenda às exigências desta Norma. B.6.2 Determinar a localização das respostas correspondentes correspondentes ao fim de cada regime de ensaio no gráfico do analisador. B.6.3 Determinação das inclinações do gráfico B.6.3.1 Localizar os últimos últim os 60 s de cada regime de ensaio. ensaio. B.6.3.2 Dividir os últimos últim os 60 s em um mínimo m ínimo de dez incrementos incrementos igualmente espaçados. espaçados. Determinar Determinar a inclinação i nclinação de cada

incremento no gráfico para os analisadores de CO2, CO, HC e NOx. B.6.3.2.1 Como alternativa: se o desvio de uma linha reta (outros desvios que não o devido ao ruído do instrumento) durante esses 60 s for menor que ± 5% da indicação máxima da escala, a determinação da inclinação média do gráfico pode ser feita visualmente. O valor médio pode então ser ser utilizado util izado no lugar dos dez valores exigidos em B.6.3.2. B.6.4 Determinação das concentrações concentrações de CO 2, CO, HC e NOx para cada regime de ensaio

B.6.4.1 Se for empregada a opção de B.6.3.2.1, então aquelas inclinações do gráfico, tanto para analisadores lineares

como para os não lineares, podem ser utilizadas utili zadas para a determinação da concentração, concentração, usando dados de calibração. B.6.4.2 Para instrumentos lineares, fazer a média das inclinações do gráfico determinadas em B.6.3.2. Determinar a concentração concentração para esta inclinação incli nação média do gráfi co, usando dados de calibração. B.6.4.3 Para instrumentos não lineares, l ineares, calcular as concentrações para cada indicação do gráfico determinada em B.6.3.2. Tomar a média das concentrações para cada regime de ensaio. B.6.4.4 Para os propósitos desta seção, os dados de calibração incluem curvas de calibração, curvas de linearidade, respostas de gás de referência e respostas de gás zero. ______________ _________________ ___ /ANEXO C

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Anexo C (normativo) Emissão do material particulado Aparelhagem, Aparelhagem, sistemas sistem as de amostragem e análise C.1 Aparelhagem Aparelhagem

A determinação da emissão do material parti culado requer requer um sistema de diluição capaz de manter a temperatura do gás de escapamento diluído no máximo a 325 K (52ºC) e prevenir a condensação de água, um sistema de amostragem do material particulado, filtros de amostragem do material particulado e uma balança de precisão analítica, a qual deve ser mantida em uma câmara de pesagem pesagem com condicionamento de ar. Os dois principais sistemas de diluição e amostragem (sistema de diluição do fluxo total e sistema de diluição do fluxo parcial) são descritos a seguir, bem como as especificações especificações dos filtros, filt ros, da balança e da sala de pesagem. pesagem. C.1.1 Filtros de amostragem do m aterial particulado C.1.1.1 São requeridos filtros de fibra de vidro revestidos com fluorcarbono ou filtros de membrana à base de fluorcarbono. C.1.1.2 Os filtros de material material particulado particulado devem devem ter um diâmetro mínimo de 47 mm (diâmetro de mancha mancha de 37 mm).

Filtros de maior diâmetro são aceitáveis.

C.1.1.3 O gás de escapamento é amostrado por um par de filtros, montados em série (um primário e um secundário),

durante a seqüência do ensaio. O fil tro secundário deve ser localizado a não mais de 100 mm após o filtr o primário e não deve estar estar em contato com o mesmo. C.1.1.4 A massa mínima recomendada de material particulado (carga mínima) no filtro primário de 47 mm é de 0,5 mg e

em um filtro primário de 70 mm (diâmetro de mancha de 60 mm) é de 1,3 mg. Cargas mínimas equivalentes a 0,5 mg/1 075 mm 2 (massa/área de mancha) são recomendadas para outros filtros. filt ros. C.1.2 Especificações da câmara de pesagem e da balança de precisão analítica

C.1.2.1 A temperatura da câmara câm ara (ou sala) sal a) na qual os filtros de particulado são condicionados e pesados pesados pode variar de ± 6 K para um valor ajustado entre 293 K a 303 K (20°C (20°C a 30°C). 30°C). A umidade um idade relativa pode variar de ± 10% de umidade relativa para um valor ajustado entre 35% a 55%. O ambiente da câmara (ou sala) deve estar livre de quaisquer contaminantes (tais como pó) que poderiam depositar-se nos filtros na fase de estabilização. Pelo menos dois filtros de referência, não utilizados, uti lizados, devem ser pesados pesados no prazo de 4 h, mas de preferência ao mesmo tempo, t empo, entre as pesagens pesagens dos filtros de amostragem. amostragem. Se a média m édia das massas dos filtros de referênc referência ia variar mais de ± 6% da carga mínima recomendada para os filtros entre as pesagens dos filtros de amostragem, todos os filtros de amostragem devem ser descartados e os ensaios repetidos. C.1.2.2 No caso de uma variação vari ação de massa compreendida entre - 3,0% e - 6,0%, pede-se repetir repetir o ensaio ou adicionar a

quantidade média de perda de massa à massa líquida de amostra. No caso de uma variação de massa compreendida entre + 3,0% e + 6,0%, pode-se pode-se repetir repetir o ensaio ou aceitar aceitar os valores medidos da massa dos filtr os de amostragem. Se a massa média variar não mais que ± 3%, utilizam-se as massas medidas dos filtros de amostragem. Os filtros de referência deve devem m ter a mesma dimensão dimensão e ser do do mesmo material que os filtros de amostragem, e devem devem ser substituídos pelo menos uma vez por mês. C.1.2.3 A balança balança utilizada para determinar determinar a massa dos filtros deve deve ter uma precisão (desvio-p (desvio-padrã adrão) o) de 2% e uma capacidade de leitura leitura de 1% da carga mínima míni ma recomendada para o filtro. fil tro. Recomenda-se colocar na área área de pesagem pesagem da balança um elemento neutralizador neutralizador de Polônio que elimi elimine ne a eletricidade estática estática dos filtros, fil tros, eletricidade essa capaz capaz de interferir na precisão de pesagem pesagem deles. C.2 Sistemas para amostragem do material particulado

Todas as partes do sistema de diluição e do sistema de amostragem (do tubo de escapamento escapamento até o suporte do filtro), as quais estão em contato com o gás de escapamento bruto e diluído, devem devem ser projetadas para minimizar a deposição ou a alteração do material particulado. Todas as partes devem devem ser feitas de material eletricamente condutivo, condutivo, que não reaja reaja com os componentes do gás de escapamento, escapamento, e devem devem ser aterradas para prevenir prevenir efeitos eletrostáticos. C.2.1 Sistema de diluição do fl uxo total

Neste sistema, a amostragem do material particulado é descrita baseando-se no conceito da Amostragem a Volume Constante - CVS (Constant Volume Sampling ) do gás de escapamento. O fluxo total de mistura, do gás de escape e do ar de diluição deve ser medido e uma amostra deve ser coletada para análise. Ver o esquema esquema do sistema de diluição do fluxo total na figura C.1. A massa de emissão de material particulado é determinada determinada a partir da massa amostrada em um par de filtros, do fluxo da amostra e do fluxo fl uxo total do ar de diluição dil uição e do gás de escape, escape, no período de ensaio. ensaio. Pode-se utilizar uma PDP (bomba de deslocamento deslocamento positivo) ou um CFV (venturi ( venturi de vazão crítica) e um sistema de diluição sim ples ou um sistema de diluição dupla. A emissão gasosa não deve ser determinada com um sistema CVS.

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Figura C.1 - Esquema do sistema de diluição do fluxo total C.2.1.1 Componentes do sistema de diluição do fluxo total C.2.1.1.1 EP - Tubo de escapamento escapamento - O comprimento comprim ento do tubo de escapamento, da saída do coletor do motor ou da saída

do turbo-compressor até o túnel de diluição não deve exceder 10 m. Se o sistema tem um comprimento superior a 4 m, então toda tubulação que exceder estes 4 m deve ser isolada. A espessura radial do isolamento não deve ser inferior a 25 mm. A condutividade térmica do material de isolação deve ter ter um valor menor que 0,1 W/mK W/ mK medido a 573 K (300°C). (300°C).

C.2.1.1.2 PDP - Bomba de deslocamento positivo positivo - O PDP mede a vazão vazão do gás de escapamento escapamento diluído total através da rotação e do deslocamento deslocamento da bomba. A contrapressão contrapressão do sistema de escapamento não deve ser ser artificialmente artif icialmente reduzida pelo PDP ou pelo sistema si stema de admissão do ar de diluição. dilui ção. A pressão estática medida com a operação do sistema CVS deve permanec permanecer er em ± 1,5 kPa da pressão pressão estática estática medida sem sem a conexão conexão do CVS, na mesma rotação e carga do motor. A temperatura da mistura de gás imediatamente à frente do PDP deve permanecer entre ± 6 K da temperatura média de operação observada observada durante o ensaio, quando não é usado fluxo de compensação. C.2.1.1.3 CFV - Venturi de vazão crítica - O CFV mede a vazão total diluída pela manutenção da vazão nas condições de

choque (vazão crítica). As variações da pressão estática no gás de escapamento escapamento bruto devem ser as mesmas detalhadas em C.2.1.1.2. A temperatura temperatura da mistura de gás imediatamente imediatamente à frente frente do CFV deve deve permanece permanecerr entre ± 11 K da temperatura média de operação observada durante o ensaio, quando não é usado fluxo de compensação. C.2.1.1.4 HE - Trocador de calor (opcional, se o EFC é usado ) - O trocador de calor deve ter capacidade suficiente de

manter a temperatura dos lim ites requeridos em em C.2.1.1.5 (opcional, se EFC é usado).

C.2.1.1.5 EFC - Computação Computação eletrônica de vazão (opcional, se o HE é usado usado ) - Se a temperatura na admissão para um deles, o PDP ou o CFV, não é mantida constante, é necessária a computação eletrônica de vazão para a medição contínua de variação de vazão (opcional, se HE é usado). C.2.1.1.6 PDT - Túnel de diluição primário - Deve:

a) ser pequeno o suficiente no diâmetro para provocar fluxo turbulento (número de Reynolds maior que 4 000) e com comprimento suficiente para a completa m istura do gás de escapamento e do ar de diluição; b) possuir no no mínimo 460 mm de diâmetro no sistema sistema de diluição simples ou no mínimo 200 mm de diâmetro no siste sistema ma de diluição dupla. O gás de escapamento deve deve ser direcionado para a jusante jusante no ponto onde onde é introduzido no túnel de diluição primário e deve ser completamente misturado. C.2.1.1.7 SDS - Sistema de diluição simples - O sistema de diluição simples coleta a amostra do túnel de diluição

primário e direciona essa amostra para os filtros de amostragem. A capacidade de vazão do PDP ou CFV deve ser suficiente para manter m anter o gás de escapamento escapamento diluído a uma temperatura não maior que 325 K (52°C) (52°C) imediatamente im ediatamente antes antes do filtro de particulado primário.

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C.2.1.1.8 DDS - Sistema de diluição duplo - O sistema de diluição duplo coleta a amostra no túnel primário,

transferindo-a para o túnel de diluição secundário, onde é novamente diluída. A amostra duplamente diluída é então enviada para os filtros fil tros de amostragem. A capacidade de vazão vazão do PDP ou CFV deve ser suficiente para manter o fluxo de gás diluído no PDP a uma temperatura igual ou inferior a 464 K (191°C) na zona de amostragem. O sistema de diluição secundário deve prover ar de diluição secundário suficiente, de forma a manter o fluxo de gás de escapamento duplamente duplamente diluído a uma temperatura temperatura igual ou inferior a 325 K (52°C) iimedia mediatamen tamente te antes do filtro primário de particulado. C.2.1.1.9 PSP - Sonda de amostra de particulado (somente para SDS) - Deve:

a) ser instalada instal ada com a face para a m ontante em um ponto onde o ar de dilui ção e o gás de escapamento escapamento estejam bem misturados (isto (i sto é, na linha de centro do túne túnell de diluição, aproximadamente 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto ponto onde o gás de escapamento entre no túnel de diluição); b) ter um diâmetro interno de pelo menos 12 mm. A distância da ponta da sonda ao porta-filtros não deve exceder 1 020 mm. mm . A sonda de amostragem não deve ser aquecida. aquecida. C.2.1.1.10 PTT - Tubo de transferência de particulado (somente para DDS) - Deve:

a) ser instalado com a face para para a montante em um ponto onde onde o ar de diluição e o gás de escapamento escapamento estejam estejam bem misturados (isto (i sto é, na linha de centro do túne túnell de diluição, aproximadamente 10 diâmetros do túnel a jusante do ponto ponto onde o gás de escapamento entra no túnel de diluição); ter o diâmetro interno mínimo de 12 mm e um comprimento máximo de 910 mm, mm , do plano de entrada ao plano de saída; b) a amostra do material parti culado, captada no túnel túnel primário primári o de diluição, deve sair na linha de centro do túnel túnel de diluição secundário e direcionada a jusante. O tubo de transferência não deve ser aquecido. aquecido. C.2.1.1.11 SDT - Túnel de diluição secundário (somente para DDS) - Deve ter o diâmetro mínimo de 75 mm e

comprimento suficiente para permitir um tempo de residência residência de no mínimo 0,25 0, 25 s, para a amostra amostra duplamente diluída. O suporte do filtro pri mário deve estar localizado no máximo a 300 m m da saída do túnel secundário de diluição. C.2.1.1.12 DAF - Filtros do ar de diluição - O ar de diluição pode ser filtrado na sua admissão, deve estar a uma temperatura de 298 K (25°C) ± 5 K e pode ser amostrado para determinar o nível inicial de partículas (back-ground ), ), o

qual pode ser subtraído dos valores medidos no gás de escapamento escapamento diluído.

C.2.1.1.13 FH - Porta-filtro - Para o filtro primário e o secundário, um porta-filtro ou porta-filtros separados podem ser

usados. As prescrições de C.1.1.3 devem ser obedecidas. obedecidas. Os porta-filtros porta-filtr os não devem ser aquecidos.

C.2.1.1.14 SP - Bomba de amostragem - A bomba de amostragem do material particulado deve estar localizada

suficientemente distante do túnel, de forma que a temperatura do gás seja mantida constante (± 3 K), se um fluxo calculado não é usado. A bomba de amostragem deve operar durante todo o período de ensaio. Um desvio ( by-pass ) é usado para direcionar a amostra através dos fi ltros de amostragem.

C.2.1.1.15 DP - Bomba do ar de diluição (somente para DDS) - Deve ser localizada de forma que o ar de diluição

secundário seja suprido com a temperatura de 298 K (25°C ) ± 5 K.

C.2.1.1.16 GF1 - Medidor M edidor de vazão de gás (vazão da amostra de particulado) - O medidor m edidor de gás ou instrumentação

de vazão deve estar localizado suficientemente distante do túnel, de forma que a temperatura do gás admitido possa permanecer permanecer constante (± 3 K), se um fluxo calculado não é usado.

C.2.1.1.17 GF2 - Medidor de vazão de gás (ar de diluição, somente para DDS) - O medidor de gás ou instrumentação

de vazão deve estar localizado de forma que a temperatura do ar admitido permaneça a 298 K (25°C) ± 5 K. C.2.2 Sistema de amostragem do f luxo parcial

Neste Neste sistema, sistema, a amostra amostrage gem m do material material particu particulad ladoo é descr descrita ita base baseand ando-s o-see na diluição diluição de parte parte do gás de escapamento. A massa da emissão de material particulado é determinada a partir da amostra coletada em um par de filtros e da razão de diluição, do fluxo de amostragem e do fluxo do gás de escapamento ou fluxo de combustível no período do ensaio. ensaio. Ver esquema do sistema de diluição do fluxo parcial na f igura C.2. O cálculo da razão r azão de diluição depende depende do tipo de sistema utilizado. Somente uma fração do gás do escapamento escapamento diluído (amostragem do tipo t ipo fracional) ou todo o gás de escapamento escapamento diluído (amostragem do tipo total) t otal) podem ser amostrados. Os tipos ti pos descritos são equivalentes. equivalentes.

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Alguns componentes componentes são opcionais, referentes ao texto. Figura C.2 - Esquema do sistema de diluição do fluxo parcial C.2.2.1 Componentes do sistema de dil uição do fluxo parcial C.2.2.1.1 EP - Tubo de escapamento escapamento - Para modelos sem sonda isocinética, é necessário necessário ter um comprimento de seis vezes vezes o

diâmetro do tubo antes e três depois da tomada da sonda. Para o modelo com sonda isocinética, o tubo de escapamento deve ser livre de emendas, cotovelos cotovelos ou mudança de diâmetros por pelo m enos 15 vezes vezes o diâmetro do tubo antes e quatro diâmetros depois depois da tomada da sonda. A velocidade velocidade do gás de escapame escapamento nto na sonda sonda de amostragem amostragem deve deve ser maior que 10 m/s e menor que 200 m/s. Variações de pressão no gás de escapamento não devem exceder na média ± 500 Pa. Qualquer sistema para reduzir as oscilações de pressão pressão através do uso do próprio sistema si stema de escapamento escapamento do veículo (incluindo o silencioso) si lencioso) não deve alterar o desempenho desempenho do motor, bem como causar a deposição do material particulado. C.2.2.1.2 PR - Sonda de amostragem - A sonda deve ser ser instalada com a face voltada para a montante, na li nha de centro centro do tubo de escapamento, escapamento, no ponto onde as condições condições de C.2.2.1.1 são obtidas. O diâmetro interno mínim o deve ser 4 mm. C.2.2.1.3 ISP - Sonda de amostragem isocinética (opcional, se EGA ou um controlador de fluxo em massa for usado) - A

sonda de amostragem isocinética i socinética deve ser projetada para estabelecer uma amostra proporcional do gás de escapamento bruto. Com esse propósito, ISP substitui PR e deve ser conectada conectada em um transdutor de pressão diferencial diferencial e a um controlador de velocidade, velocidade, para se obter um fluxo f luxo isocinético na tomada da sonda. O diâmetro interno deve ser ser no mínimo m ínimo de 12 mm . C.2.2.1.4 EGA - Analisador do gás de escapamento (opcional, se ISP ou um controlador de fluxo de massa for usado) -

Analis Analisad adore oress de CO2 ou NOX pode podem m ser ser usad usados os (com (com o méto método do do bala balanç nçoo de carbo carbono no some soment ntee o de CO2). Os analisadores devem devem ser calibrados da mesma forma que os analisadores analisadores de medição dos gases gases de escapamento. escapamento. Um ou mais analisadores podem podem ser usados para a determinação das diferenças de concentrações. concentrações. C.2.2.1.5 TT - Tubo de transferência - Deve:

a) ser aquecido ou isolado i solado de forma que a temperatura do gás no tubo de transferência não seja menor que 423 K (150°C). (150°C). Se a temperatura t emperatura do gás de escapamento escapamento for f or menor m enor que 423 K (150°C), (150°C), a temperatura do gás no tubo de transferência t ransferência não poderá ser ser inferior à mesma; b) ter um diâmetro igual ou maior que o da sonda mas não maior que 25 mm; c) ter um comprimento máximo de 1 000 mm. A amostra de material particulado deve sair sair na linha de centro do túnel de diluição, diluição, direcionado para a jusante. C.2.2.1.6 SC - Controlador de velocidade (somente para ISP) - Um sistema de controle de pressão é necessário necessário para que a

separação do gás de escapamento isocinético seja mantida com um diferencial de pressão nulo entre o EP e o ISP. Nessas condições, as velocidades velocidades do gás de escapamento escapamento em EP e ISP são idênticas e o fluxo fl uxo de massa através de ISP é uma fração constante da vazão vazão do gás de escapamento. escapamento. O ajuste é feito controlando-se a rotação do ventilador de sucção (SB) e mantendose a rotação do compressor (PB) constante em cada ponto. O erro residual no sistema de ajuste do controle de pressão não deve exceder ± 0,5% da faixa de medição do transdutor de pressão (DPT). As oscilações de pressão no túnel de diluição não devem exceder na média ± 250 Pa.

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C.2.2.1.7 DPT - Transdutor Transdutor de pressão diferencial (so para ISP) - Deve ter uma faixa máxima de ± 500 Pa. C.2.2.1.8 FC1 - Controlador de vazão (ar de diluição) - Necessário para controlar o fluxo de massa do ar de diluição.

Pode ser conectado ao controle do fluxo do gás de escapamento ou do fluxo de combustível e/ou no sinal diferencial de CO2. Quando for usada uma f onte com ar pressurizado, FC1 controla diretamente a vazão vazão de ar. C.2.2.1.9 GF1 - Medidor de vazão do gás (ar de diluição) - O medidor de gás ou instrumentação de vazão (fluxo de amostra do material particulado) deve ser localizado de forma que a temperatura do gás admitido permaneça em 298 K (25°C) ± 5 K. C.2.2.1.10 SB - Bomba (Ventilador) de sucção - Usado somente para amostragem fracional. C.2.2.1.11 PB - Compressor de pressão (Soprador) - Para controlar a razão do fluxo de massa do ar de diluição, PB deve ser ser conectado com FC1. A vazão do gás de escapamento escapamento ou vazão de combustível e/ou o sinal diferencial dif erencial de CO2 podem ser usados como sinais de comando. PB não é necessário quando usada uma fonte de ar pressurizada. C.2.2.1.12 DAF - Filtros do ar de diluição - O ar de diluição pode ser filtrado na sua entrada, deve ter ter a temperatura de

298 K (25°C) (25°C) ± 5 K e pode ser amostrado para determinar o seu teor de partículas, o qual pode ser ser subtraído do valor medido no gás de escapamento diluído. C.2.2.1.13 DT - Túnel de diluição - Deve:

a) ser pequeno pequeno o suficiente no diâmetro para causar fluxo turbulento (número de Reynolds Reynolds maior que 4 000) e ter comprimento suficiente para provocar a completa m istura do gás de escapamento escapamento e do ar de diluição; b) possuir diâmetro mínimo de 25 mm para o equipamento do tipo de amostragem total; c) possuir diâmetro mínimo de 75 mm para o equipamento do tipo de amostragem fracional. O gás de escapamento do motor deve ser dirigido a jusante no ponto onde é introduzido no túnel de diluição e completamente misturado com o ar de diluição através do orifício de mistura. Para sistemas fracionais, a qualidade da mistura deve ser verificada após introduzida em serviço através de uma traçagem de CO2 no túnel, com o motor em funcionamento (no mínimo míni mo em seis rotações igualmente espaçadas). espaçadas). C.2.2.1.14 PSS - Sistema de amostragem de particulado - Deve ser configurado de forma a coletar uma amostra do

túnel de diluição, direcionando-a direcionando-a através dos filtros de amostragem (no equipamento do tipo de amostra fracionada) ou direcionando todo o gás de escapamento diluído através dos filtros de amostragem (no equipamento do tipo de amostragem total). De forma a evitar qualquer impacto nos controles de ajuste, é recomendado que a bomba de amostragem trabalhe durante todo o procedimento do ensaio. ensaio. Um sistema de desvio (by-pass ) com uma válvula de esfera entre a sonda de amostragem e os porta-filtros deve ser usado para a passagem da amostra através dos filtros de amostragem no tempo desejado. Interferências devido a procedimentos de ajuste nos controles devem devem ser corrigidas no máximo em 3 s. C.2.2.1.15 C.2.2.1.15 PSP - Sonda Sonda de amostragem amostragem do material material particulad particulado o (somente (somente para equipamento equipamento de amostragem amostragem fracional) - Deve:

a) ser instalada com a face voltada para a montante, em um ponto onde o ar de diluição e o gás de escapamento estão estão bem misturados misturados (isto é, na linha de centro do túnel túnel de diluição, aproximadame aproximadamente nte 10 diâmetros diâmetros do túnel túnel a montante do ponto onde o gás de escapamento entra no túnel de dilui ção); b) ter um diâmetro diâmetro de no mínimo 12 mm. C.2.2.1.16 PTT - Tubo de transferência do particulado - O tubo de transferência não deve ser ser aquecido aquecido e não deve

exceder exceder 1 020 mm de comprimento, para:

a) o equipamento do tipo de amostragem fracional, desde a extremidade extremidade da sonda até o porta-filtro; b) o equipamento do tipo de amostragem total, do fim do túnel de diluição até o porta-filtro. C.2.2.1.17 FH - Porta-filtro - Para o filtro primário e o secundário, um porta-filtro ou porta-filtros separados podem ser usados. Deve ser ser obedecido C.1.1.3. Os porta-filtros não devem devem ser aquecidos. aquecidos. C.2.2.1.18 SP - Bomba de amostragem - Deve estar localizada a uma distância suficiente do túnel, de forma que a

temperatura do gás admitido seja mantida m antida constante (± 3 K), caso não se utili ze uma vazão calculada. calculada.

C.2.2.1.19 FC2 - Controlador de vazão (vazão da amostra de particulado, opcional) - O controlador de vazão pode ser utilizado, de forma a melhorar a precisão da razão de fluxo da amostra de particulado. C.2.2.1.20 GF2 - Medidor de vazão de gás (vazão da amostra de material particulado) - O medidor de gás ou

instrumentação de vazão (vazão de amostragem do material particulado) deve ser localizado distante o suficiente do túnel, de forma que a temperatura do gás admitido permaneça constante (± 3 K), caso não se utilize uma vazão calculada.

C.2.2.1.21 BV - Válvula de esfera - Deve ter um diâmetro diâmetro maior ou igual que o tubo tubo de amostragem amostragem e um tempo de

acionamento menor que 0,5 s.

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C.3 Calibração e verificação da aparelhagem C.3.1 O medidor de gás ou ou instrumentação de vazão vazão utilizados para determinar determinar a vazão através dos dos filtros de particulado e

para calcular o valor de diluição devem devem ser calibrados cali brados com um equipamento de medição de vazão de de ar padrão, instalada a montante do instrumento. C.3.2 Os valores obtidos obti dos nas medições com o equipamento de medição de ar padrão devem devem estar a ± 1% do máximo valor

da operação (indicação máxima de escala) ou ± 2% do valor do ponto, sendo utilizado utili zado o menor destes valores.

C.3.3 Se utilizado um sistema de diluição de vazão parcial com sonda isocinética, os valores de diluição devem ser

verificados com o motor em funcionamento, usando, à sua escolha, as concentrações de CO 2 ou NOx no gás de escapamento escapamento não diluído. C.3.4 Se utilizado um sistema de diluição de vazão total, esta é verificada através de uma medição de propano.

A massa gravimétrica de propano injetado dentro do sistema é subtraída da massa medida com o sistema de diluição de vazão total e então então dividida pela massa gravimétrica. Qualquer discrepância discrepância maior que ± 3% deve ser ser corrigida.

C.3.5 A faixa de velocidade do gás de escapamento escapamento e as oscilações oscilações de pressão devem devem ser verificadas e ajustadas de de acordo com os requerimentos requerimentos do ensaio.

_______________ _________________ __

/ANEXO D

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Anexo D (normativo) Cálculos complementares D.1 Cálculo do fluxo de massa do combustível, G FUEL (kg/h), usando medidores volumétricos

GFUEL =

Vb x dFUEL x 3 600 tb

onde: Vb é o volume de combustível medido, em centímetros cúbicos; dFUEL é a massa específica corrigida do combustível, em quilogramas por centímetro cúbico; tb é o tempo de medição do consumo de combustível, em segundos. sendo: dFUEL = dA + (TA − Tb ) x 6,5 x 10−4 x 10−3 onde: TA é a temperatura da amostra de combustível uti lizado para o cálculo da massa específica, em graus Celsius; Tb é a temperatura do combustível amostrado, em graus Celsius; dA é a massa específica da amostra de combustível, em gramas por centímetro cúbico. D.2 Medição do fluxo fl uxo de massa de ar usando medidores de lóbulos rotativos, G" AR (kg/h)

G”AIR =

V”AIR x Pb x 1 000 RAIR x (TAIR + 273)

onde: Pb é a pressão barométrica, em quilopascals; quil opascals; RAIR é a constante do ar, 287 m 2 /(s2.K); TAIR é a temperatura do ar de admissão no medidor m edidor de lóbulos, em graus Celsius; V”AIR é a vazão do ar de admissão, em metros m etros cúbicos por hora. Sendo: V” AIR =

VRT x 3 600 tRT

onde: VRT é o volume do ar de admissão medido, em metros cúbicos; tRT é o tempo de medição do consumo de ar, em segundos. D.3 Cálculo do fator de conversão de concentrações concentrações de poluentes poluentes medidos em base seca para base úmida, F

1

 GFUEL    G’  AIR 

F1 = 1 − 1,85 x 

Sendo: Sendo: 1,85 = relação relação atômica hidrogênio/carbono hidrogênio/carbono do combustível combustível

     G FUEL   =  GFUEL  x   1 + H   G’ AIR   G” AIR   1 000       H é a umidade específica específica do ar de admissão, em g de H2O/kg de ar seco, calculado por uma das expressões a seguir: Em função das temperaturas de bulbos seco e úmi do

H=

621,1 x PV Pb − PV

onde: Pb é a pressão barométrica, em quilopascals; quil opascals; PV é a pressão de vapor, em quilopascals.

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Em função da umidade relativa do ar ambiente

H=

6,211 x Ra x Pd Pb − Ra x Pd x 10 −2

onde: Ra é a umidade relativa do ar ambiente, em porcentagem; porcentagem; Pd é a pressão de vapor saturado na temperatura ambi ente, em quilopascals. D.4 Cálculo do fator de correção da concentração concentração de NO x (F2) para condições-padrão, condições-padrão, em função da umidade

F2 =

1 1 + A x (7 x H - 75) + 1,8 x B x (TAR - 302)

onde:

 G  A = 0,044 x  FUEL  x G” AIR 

   1 + H   − 0,003 8  1 000 

 GFUEL   x  G” AIR  

   1 + H   + 0,005 3  1 000 



B = −0,116 x 



onde: TAR é a temperatura do ar de admissão, em kelvins; H é a umidade umi dade específica específica do ar de admissão, em g de H2O/kg de ar seco, conforme D.3. NOTA - Condições-padrão: a) umidade específica: 10,71 g de H 2O/kg de ar seco; b) temperatura: 302 K (29°C).

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/ANEXO E

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Anexo E (informativo ) Referências bibliográficas

NBR 6601 - Veículos rodoviários automotores leves l eves - Análise dos gases de escapamento escapamento - Método de ensaio. ISO 5725 - Precision of test methods - Determination of repeatability and reproducibility for a standard test of interlaboratory tests. ECE-R49.02 ECE-R49.02 - Uniform Provisions Concerning the Approval Approval of Compression Ignition (C.I.) (C.I .) Engines and Vehicles Equipped with C.I. Engines with Regard Regard to the Emissions Emi ssions of Pollutants by the Engine de 1 de julho de 1992. Diretiva 88/77/EEC da Comunidade Econômica Européia e sua Emenda 91/542/EEC de 1 de outubro de 1991. Code of Federal Federal Regulations - Title 40-Protection of Environment-Parts 86 to 99-Revised as of July 1, 1992.

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NBR 14489 - Motor Diesel - Analise E Determinacao Dos Gases E Do Material Particulado Emitidos Po

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