ANEXOS
«ANEXO VI
1. Introdução
1.1. O presente anexo descreve o procedimento para o ensaio do tipo 4, que determina as emissões de hidrocarbonetos por evaporação do sistema de alimentação de combustível de veículos equipados com motores de ignição comandada.
2. Requisitos técnicos
2.1. Introdução
O procedimento inclui o ensaio das emissões por evaporação e mais dois ensaios, um para o envelhecimento do coletor de vapores, descrito no ponto 5.1, e um para a permeabilidade do sistema de armazenagem de combustível, descrito no ponto 5.2.
O ensaio das emissões por evaporação (figura 1) foi concebido para determinar as emissões por evaporação de hidrocarbonetos provocadas pelas flutuações de temperatura diurnas, pelas perdas por impregnação a quente durante o estacionamento e pela condução urbana.
2.2. O ensaio das emissões por evaporação é constituído por:
|
a) |
um ensaio de condução como um ciclo de condução urbana (parte um) e um ciclo de condução extraurbana (parte dois), seguido de dois ciclos de condução urbana (parte um); |
|
b) |
determinação das perdas por impregnação a quente; |
|
c) |
determinação das perdas diurnas. |
O resultado global do ensaio obtém-se adicionando as massas das emissões de hidrocarbonetos provenientes das perdas por impregnação a quente e das perdas diurnas, juntamente com o fator de permeabilidade.
3. Veículo e combustível
3.1. Veículo
3.1.1. O veículo deve estar em bom estado mecânico, ter feito a rodagem e percorrido pelo menos 3 000 km antes do ensaio. Para efeitos da determinação das emissões por evaporação, deve registar-se a quilometragem e a idade do veículo usado para a certificação. Durante o período de rodagem, o sistema de controlo das emissões por evaporação deve ter estado ligado e a funcionar corretamente e o(s) coletor(es) de vapores de combustível deve(m) ter sido sujeito(s) a uma utilização normal, sem terem sofrido qualquer purga ou carga anormais. O ou os coletores de vapores, envelhecidos de acordo com o procedimento estabelecido no ponto 5.1, devem ser ligados tal como descrito na figura 1.
3.2. Combustível
3.2.1. Deve usar-se o combustível de referência de tipo I E10, especificado no anexo IX do Regulamento (CE) n.o 692/2008. Para efeitos do presente regulamento, por combustível de referência E10 entende-se o combustível de referência de tipo I, exceto no caso do envelhecimento do coletor, como se estabelece no ponto 5.1.
4. Equipamento para ensaio de emissões por evaporação
4.1. Banco dinamométrico
O banco dinamométrico deve cumprir os requisitos do apêndice 1 do anexo 4-A do Regulamento n.o 83 da UNECE.
4.2. Recinto de medição das emissões por evaporação
O recinto de medição das emissões por evaporação deve cumprir os requisitos do ponto 4.2 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
Figura 1
Determinação das emissões por evaporação
Período de rodagem de 3 000 km (sem purga ou carga excessiva)
Utilização de coletor(es) de vapores envelhecido(s)
Limpeza do veículo a vapor (se necessário)
Redução ou remoção de fontes de emissão de fundo sem origem no combustível (se acordado)
Arranque a quente < 2 min, duas Partes 1
Envelhecimento do sistema de combustível
Duração: uns cinco meses
Ensaio impregnação quente: MIQ
e máx. 2 min antes de desligar o motor
Envelhecimento do coletor em banco
Duração: uns dois meses
Impregnar entre 20 °C e 30 °C durante 12 a 36 horas
Impregnar entre 20 °C e 30 °C durante 12 a 36 h
Fim
MIQ + MD1 + MD2 + 2FP < 2,0 g/ensaio
Diurno 2.o dia: MD2
Diurno 1.o dia: M D1
Impregnar a 293 K durante 6 h
Fator de permeabilidade: FP
239K ± 2K (20 °C + 2°C)
T início = 293 K (20 °C)
T mín. = 308 K; ΔT = 15 K
24 horas; n.o de ensaios diurnos = 2
T mín. = 296 K (23 °C)
T máx. = 304 K (31 °C)
60 min ± 0,5 min
Ensaio de condução NEDC
Tipo 1: uma Parte 1 + duas Partes 2
Tinício = 239K a 303K (20 °C-30 °C)
Seguido de duas Partes 1
Tipo 1: uma Parte 1 + duas Partes 2
Tinício = 239K a 303K (20 °C-30 °C)
Temperatura do combustível 291K ± 8K (18 °C ± 8 °C)
40 % ± 2% da capacidade nominal do reservatório
Temperatura ambiente: 239K a 303K (20 °C-30 °C)
6 h a 36 h
Máx. 7 min
Máx. 1 h
Carregar coletor envelhecido até sobressaturação
Drenar combustível e reencher
Condução de pré-condicionamento
Máx. 5 min
Máx. 1 h
Início
|
Notas: |
|
4.3. Sistemas de análise
Os sistemas de análise devem cumprir os requisitos do ponto 4.3 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
4.4. Registo da temperatura
O registo da temperatura deve cumprir os requisitos do ponto 4.5 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
4.5. Registo da pressão
O registo da pressão deve cumprir os requisitos do ponto 4.6 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
4.6. Ventoinhas
As ventoinhas devem cumprir os requisitos do ponto 4.7 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
4.7. Gases
Os gases devem cumprir os requisitos do ponto 4.8 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
4.8. Equipamento complementar
O equipamento complementar deve cumprir os requisitos do ponto 4.9 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
5. Procedimento de ensaio
5.1. Envelhecimento do(s) coletor(es) em banco de ensaio
Antes de proceder às sequências de perdas por impregnação a quente e perdas diurnas, o ou os coletores têm de ser envelhecidos de acordo com o procedimento a seguir descrito na figura 2.
Figura 2
Envelhecimento do coletor em banco de ensaio
3. Envelhecimiento por combustível durante 300 ciclos (BWC)
2. Ensaio de condicionamento por vibração do coletor: Coletor é agitado ao longo do eixo vertical durante 12 horas. Grms global > 1,5 com frequência de 30 ± 10 Hz
Início do ensaio
× 50
1. Ensaio de condicionamento térmico: coletor aquecido entre – 15 °C e 60 °C 210 min; gradiente de temp. 1 °C/min.
Selecionar nova amostra de coletor
5.1.1. Ensaio de condicionamento térmico
Numa câmara de temperatura dedicada, o ou os coletores são sujeitos a ciclos entre – 15 °C e 60 °C, com 30 min de estabilização a – 15 °C e 60 °C. A duração de cada ciclo é de 210 min, como se indica na figura 3. O gradiente de temperatura deve ser o mais próximo possível de 1 °C/min. Não deve passar ar forçado através do ou dos coletores.
O ciclo é repetido 50 vezes consecutivas. No total, esta operação dura 175 horas.
Figura 3
Ensaio de condicionamento térmico
Temperatura (°C) v tempo (min)
5.1.2. Ensaio de condicionamento por vibração do coletor
Após o procedimento de envelhecimento por via térmica, o ou os coletores são agitados ao longo do seu eixo vertical, estando montados de acordo com a sua orientação no veículo, com o valor de Grms (1) global > 1,5 m/s2 com uma frequência de 30 ± 10 Hz. A duração do ensaio é de 12 horas.
5.1.3. Ensaio de envelhecimento do coletor com combustível
5.1.3.1. Envelhecimento com combustível durante 300 ciclos
5.1.3.1.1. Após o ensaio de condicionamento térmico e do ensaio de vibração, o ou os coletores são envelhecidos com uma mistura de combustível comercial de tipo I E10, conforme especificado no ponto 5.1.3.1.1.1 abaixo e azoto ou ar com 50 ± 15 % de vapor de combustível, em volume. A taxa de enchimento de vapor de combustível deve ser mantida a 60 ± 20 g/h.
O ou os coletores de vapores devem ser carregados na correspondente sobressaturação. Considera-se a sobressaturação como o ponto em que a quantidade acumulada de hidrocarbonetos emitidos é igual a 2 gramas. Em alternativa, considera-se a carga completa quando o nível de concentração equivalente no orifício de ventilação alcança 3 000 ppm.
5.1.3.1.1.1. O combustível comercial E10 usado neste ensaio deve preencher os mesmos requisitos que um combustível de referência E10 no que toca aos seguintes pontos:
|
— |
Densidade a 15 °C |
|
— |
Pressão de vapor (DVPE) |
|
— |
Destilação (unicamente evaporação) |
|
— |
Análise de hidrocarbonetos (unicamente olefinas, aromáticos e benzeno) |
|
— |
Teor de oxigénio |
|
— |
Teor de etanol |
5.1.3.1.2. O(s) coletor(es) deve(m) ser purgado(s) de acordo com o procedimento do ponto 5.1.3.8 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. As condições padrão são 273,2 K e 101,33 kPa.
O coletor deve ser purgado entre 5 minutos e 1 hora, no máximo, após a carga.
5.1.3.1.3. As etapas do procedimento estabelecido nos pontos 5.1.3.1.1 e 5.1.3.1.2 devem ser repetidas 50 vezes, seguidas de uma medição da capacidade útil em butano (BWC — Butane Working Capacity), que é a capacidade de um coletor de carvão ativado absorver e dessorver butano a partir de ar seco em condições especificadas, em 5 ciclos de butano, como descrito no ponto 5.1.3.1.4 abaixo. O envelhecimento com vapor de combustível deve continuar até se atingirem 300 ciclos. Após os 300 ciclos, efetua-se uma medição da BWC em cinco ciclos de butano, como descrito no ponto 5.1.3.1.4.
5.1.3.1.4. Após 50 e 300 ciclos de envelhecimento com combustível, efetua-se uma medição da BWC. Esta medição consiste na carga do coletor de acordo com o ponto 5.1.6.3 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE, até à sobressaturação. Regista-se a BWC.
Seguidamente, o(s) coletor(es) deve(m) ser purgado(s) de acordo com o procedimento do ponto 5.1.3.8 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
O coletor deve ser purgado entre 5 minutos e 1 hora, no máximo, após a carga.
A operação de carga de butano é repetida cinco vezes. A BWC é registada após cada etapa de carga de butano. Calcula-se a BWC50 como a média das 5 BWC e regista-se esse valor.
No total, o ou os coletores são envelhecidos com 300 ciclos de envelhecimento com combustível + 10 ciclos com butano, considerando-se estabilizados após estas operações.
5.1.3.2. Se o ou os coletores forem disponibilizados pelos fornecedores, os fabricantes devem informar antecipadamente as entidades homologadoras, a fim de que estas possam presenciar uma parte do processo de envelhecimento nas instalações dos fornecedores.
5.1.3.3. O fabricante deve facultar às entidades homologadoras um relatório de ensaio que inclua pelo menos os seguintes elementos:
|
— |
Tipo de carvão ativado, |
|
— |
Taxa de carga, |
|
— |
Especificações do combustível, |
|
— |
Medições da BWC. |
5.2. Determinação do fator de permeabilidade do sistema de alimentação de combustível (figura 4)
Figura 4
Determinação do fator de permeabilidade
Fator de permeabilidade = HC20s – HC3s
Medição dos HC nas mesmas condições que para o ensaio de emissões diurnas: HC20s
Esvaziar e encher o reservatório a 40 % com combustível de referência fresco
Medição dos HC nas mesmas condições que para o ensaio de emissões diurnas: HC3s
Esvaziar e encher o reservatório a 40 % com combustível de referência fresco
Encher o reservatório a 40 % com combustível de referência fresco
Início do ensaio
Impregnar por mais 17 semanas a 40 °C ± 2 °C
Impregnar durante três semanas a 40 °C ± 2 °C
O sistema de armazenagem de combustível representativo de uma família é selecionado e fixado a uma plataforma de ensaio, sendo depois impregnado com combustível de referência E10 durante 20 semanas a 40 °C +/– 2 °C. A orientação do sistema de armazenagem de combustível na plataforma de ensaio deve ser semelhante à orientação original no veículo.
5.2.1. O reservatório é cheio com combustível de referência E10 fresco a uma temperatura de 8 °C ± 8 °C. O reservatório deve ser abastecido a 40 % ± 2 % da sua capacidade nominal. Seguidamente, coloca-se a plataforma de ensaio com o sistema de combustível numa sala específica e segura a uma temperatura controlada de 40 °C ± 2 °C durante três semanas.
5.2.2. Decorridas as três semanas, o reservatório e esvaziado e novamente cheio com combustível de referência E10 fresco a uma temperatura de 18 °C ± 8 °C e a 40 ± 2 % da sua capacidade nominal.
No prazo de 6 a 36 horas, com as 6 últimas horas a 20 °C ± 2 °C, a plataforma com o sistema de combustível é colocado num VT-SHED, realizando-se um ensaio diurno por um período de 24 horas, de acordo com o procedimento descrito no ponto 5.7 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. O sistema de combustível é ventilado para o exterior do VT-SHED a fim de eliminar a possibilidade de as emissões de ventilação do reservatório serem contabilizadas como permeação. Medem-se as emissões de hidrocarbonetos e regista-se o valor como HC3S.
5.2.3. Coloca-se novamente a plataforma de ensaio com o sistema de combustível numa sala específica e segura a uma temperatura controlada de 40 °C ± 2 °C durante as restantes 17 semanas.
5.2.4. Decorridas as 17 semanas, o reservatório e esvaziado e novamente cheio com combustível de referência fresco a uma temperatura de 18 °C ± 8 °C e a 40 % ± 2 % da sua capacidade nominal.
No prazo de 6 a 36 horas, com as 6 últimas horas a 20 °C ± 2 °C, a plataforma com o sistema de combustível é colocado num VT-SHED, realizando-se um ensaio diurno por um período de 24 horas, de acordo com o procedimento descrito no ponto 5.7 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. O sistema de combustível é ventilado para o exterior do VT-SHED a fim de eliminar a possibilidade de as emissões de ventilação do reservatório serem contabilizadas como permeação. Mede-se as emissões de hidrocarbonetos e regista-se o valor como HC20S.
5.2.5. O fator de permeabilidade é a diferença entre HC20S e HC3S e exprime-se em g/24 h com três dígitos.
5.2.6. Se o fator de permeabilidade for determinado pelos fornecedores, os fabricantes devem informar antecipadamente as entidades homologadoras, a fim de que estas possam efetuar verificações nas instalações dos fornecedores.
5.2.7. O fabricante deve facultar às entidades homologadoras um relatório de ensaio que contenha pelo menos os seguintes elementos:
|
a) |
uma descrição completa do sistema de armazenagem de combustível testado, incluindo informações sobre o tipo de reservatório submetido a ensaio, se se trata de um reservatório monocamada ou multicamadas e que tipos de materiais foram usados no seu fabrico e no de outras partes do sistema de armazenagem de combustível; |
|
b) |
a temperatura semanal média a que se realizou o envelhecimento; |
|
c) |
a medição de HC na semana 3 (HC3S); |
|
d) |
a medição de HC na semana 20 (HC20S); |
|
e) |
o fator de permeabilidade resultante (FP). |
5.2.8. Em derrogação do disposto nos pontos 5.2.1 a 5.2.7 acima, os fabricantes que utilizem reservatórios multicamadas podem optar por utilizar o seguinte fator de permeabilidade atribuído (FPA) em vez do procedimento completo de medição suprarreferido:
FPA reservatório multicamadas = 120 mg/24 h
5.2.8.1. Se o fabricante optar por utilizar o fator de permeabilidade atribuído, deve facultar à entidade homologadora uma declaração que especifique claramente o tipo de reservatório, bem como uma declaração do tipo de materiais utilizado.
5.3. Sequência de medições de perdas por impregnação a quente e perdas diurnas
O veículo deve ser preparado de acordo com os pontos 5.1.1 e 5.1.2 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. A pedido do fabricante e mediante aprovação da autoridade responsável, antes do ensaio pode proceder-se à remoção ou redução das fontes de emissão de fundo sem origem no combustível (por exemplo, cozimento dos pneus ou do veículo, remoção do líquido de lavagem).
5.3.1. Impregnação
O veículo é colocado por 12 horas, no mínimo, e 36 horas, no máximo, na zona de impregnação. No final deste período, as temperaturas do óleo e do fluido de arrefecimento do motor devem ter atingido a temperatura ambiente com uma aproximação de ± 3 °C.
5.3.2. Drenagem do combustível e reenchimento do reservatório
A drenagem do combustível e o reenchimento devem respeitar o procedimento do ponto 5.1.7 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
5.3.3. Condução de pré-condicionamento
No prazo de uma hora após a conclusão da drenagem do combustível e do reenchimento, o veículo é colocado no banco dinamométrico e efetua-se um ciclo de condução de tipo I da parte um e dois ciclos da parte dois, de acordo com o anexo 4-A do Regulamento n.o 83 da UNECE.
As emissões de escape não são medidas durante esta operação.
5.3.4. Impregnação
No prazo de 5 minutos após a conclusão da operação de pré-condicionamento, o veículo é colocado por 12 horas, no mínimo, e 36 horas, no máximo, na zona de impregnação. No final deste período, as temperaturas do óleo e do fluido de arrefecimento do motor devem ter atingido a temperatura ambiente com uma aproximação de ± 3 °C.
5.3.5. Sobressaturação do coletor
O ou os coletores envelhecidos de acordo com a sequência descrita no ponto 5.1 são carregados para a sobressaturação de acordo com o procedimento do ponto 5.1.4 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
5.3.6. Ensaio no dinamómetro
5.3.6.1. No prazo de uma hora após a conclusão da carga do coletor, o veículo é colocado no banco dinamométrico e efetua-se um ciclo de condução de tipo I da parte um e um ciclo da parte dois, de acordo com o anexo 4-A do Regulamento n.o 83 da UNECE. Em seguida, desliga-se o motor. As emissões de escape podem ser medidas durante esta operação, mas os resultados obtidos não são utilizados para fins de homologação das emissões de escape.
5.3.6.2. No prazo de dois minutos após a conclusão do ensaio de condução de tipo I especificado no ponto 5.3.6.1, submete-se o veículo a um novo ciclo de condução de condicionamento constituído por dois ciclos de condução de tipo I da parte um (com arranque a quente). De seguida, desliga-se novamente o motor. Durante esta operação, não é necessário recolher amostras das emissões de escape.
5.3.7. Impregnação a quente
Após o ensaio no dinamómetro, efetua-se um ensaio das emissões por evaporação após impregnação a quente em conformidade com o ponto 5.5 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. Calcula-se o resultado das perdas após impregnação a quente de acordo com o ponto 6 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE e regista-se o valor como MIQ.
5.3.8. Impregnação
Após o ensaio das emissões por evaporação após impregnação a quente, efetua-se uma impregnação em conformidade com o ponto 5.6 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE.
5.3.9. Ensaio diurno
5.3.9.1. Após a impregnação, efetua-se uma primeira medição das perdas diurnas durante 24 horas, em conformidade com o ponto 5.7 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. Calcula-se as emissões de acordo com o ponto 6 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. O valor obtido é registado como MD1.
5.3.9.2. Após o primeiro ensaio diurno durante 24 horas, efetua-se uma segunda medição das perdas diurnas durante 24 horas, em conformidade com o ponto 5.7 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. Calcula-se as emissões de acordo com o ponto 6 do anexo 7 do Regulamento n.o 83 da UNECE. O valor obtido é registado como MD2.
5.3.10. Cálculo
O resultado de MIQ + MD1 + MD2 + 2FP deve situar-se abaixo do limite definido no quadro 3 do anexo 1 do Regulamento (CE) n.o 715/2007.
5.3.11. O fabricante deve facultar às entidades homologadoras um relatório de ensaio que contenha pelo menos os seguintes elementos:
|
a) |
descrição dos períodos de impregnação, incluindo o tempo e as temperaturas médias; |
|
b) |
descrição do coletor envelhecido utilizado e remissão para o relatório de envelhecimento exato; |
|
c) |
temperatura média durante o ensaio de impregnação a quente; |
|
d) |
medição durante o ensaio de impregnação a quente, PIQ (perdas por impregnação a quente); |
|
e) |
medição do primeiro ensaio diurno, PD1 o dia (perdas diurnas); |
|
f) |
medição do segundo ensaio diurno, PD2 o dia; |
|
g) |
resultado final do ensaio de evaporação, calculado como MIQ + MD1 + MD2 + 2FP. |
Grms: o valor quadrático médio (rms — root mean square) do sinal da vibração é calculado elevando ao quadrado a magnitude do sinal em qualquer ponto, determinando a média da magnitude ao quadrado e fazendo a raiz quadrada do valor médio. O valor resultante é o Grms métrico.