Europäische Union

Delegierte Verordnung (EU) 2017/654 der Kommission vom 19. Dezember 2016 zur Ergänzung der Verordnung (EU) 2016/1628 des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich technischer und allgemeiner Anforderungen in Bezug auf die Emissionsgrenzwerte und die Typgenehmigung von Verbrennungsmotoren für nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Maschinen und Geräte

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Quellenkennung: 32017R0654. Spätere Änderungen sind nicht automatisch in dieser Fassung enthalten.

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Zeitpunkt vor und nach einem Prüfintervall ermittelte Ansprechverhalten eines Gasanalysators auf Bezugswerte für Null- und Justierkonzentrationen von Analysegasen herangezogen. Die Berechnungen dienen der Korrektur des während eines Prüfintervalls aufgezeichneten Ansprechverhaltens des Gasanalysators. Die Korrektur beruht auf dem mittleren Ansprechverhalten des Analysators auf Bezugsnull- und Justiergase sowie auf den Bezugskonzentrationen der Null- und Justiergase selbst. Zur Validierung und Korrektur der Drift ist folgendermaßen vorzugehen: 3. Driftvalidierung Nach der Anwendung aller anderen Korrekturen — mit Ausnahme der Driftkorrektur — auf alle Gasanalysatorsignale werden die bremsspezifischen Emissionen gemäß Nummer 3.8 berechnet. Anschließend wird die Drift aller Gasanalysatorsignale gemäß dieser Anlage korrigiert. Die bremsspezifischen Emissionen sind unter Verwendung aller driftkorrigierten Gasanalysatorsignale neu zu berechnen. Die bremsspezifischen Emissionsergebnisse sind vor und nach der Driftkorrektur gemäß Anhang VI Nummer 8.2.2.2 zu validieren und anzugeben. 4. Driftkorrektur Alle Gasanalysatorsignale sind folgendermaßen zu korrigieren: a) Jede aufgezeichnete Konzentration xi ist für die kontinuierliche Probenahme oder für die Stichprobenahme zu korrigieren; b) Die Driftkorrektur ist mithilfe von Gleichung 7-149 zu berechnen: (7-149) Dabei gilt: xi driftcor = driftkorrigierte Konzentration [μmol/mol] x refzero = Bezugswert der Konzentration des Nullgases; in der Regel null, es sei denn, ein anderer Wert ist bekannt [μmol/mol] x refspan = Bezugswert der Konzentration des Justiergases [μmol/mol] x prespan = Ansprechverhalten des Gasanalysators in Bezug auf die Justiergaskonzentration vor dem Prüfintervall [μmol/mol] x postspan = Ansprechverhalten des Gasanalysators in Bezug auf die Justiergaskonzentration nach dem Prüfintervall [μmol/mol] xi oder = während der Prüfung vor der Driftkorrektur aufgezeichnete, d. h. gemessene Konzentration [μmol/mol] x prezero = Ansprechverhalten des Gasanalysators in Bezug auf die Nullgaskonzentration vor dem Prüfintervall [μmol/mol] x postzero = Ansprechverhalten des Gasanalysators in Bezug auf die Nullgaskonzentration nach dem Prüfintervall [μmol/mol] c) in Bezug auf vor dem Prüfintervall gemessene Konzentrationen sind die jeweils aktuellsten vor dem Prüfintervall gemessenen Werte heranzuziehen. Bei manchen Prüfintervallen können die vor dem Prüfintervall gemessenen aktuellsten Null- oder Justiergaswerte vor einem oder mehreren vorangegangenen Prüfintervallen ermittelt worden sein; d) in Bezug auf nach dem Prüfintervall gemessene Konzentrationen sind die aktuellsten nach dem Prüfintervall gemessenen Werte heranzuziehen. Bei manchen Prüfintervallen können die nach dem Prüfintervall gemessenen aktuellsten Null- oder Justiergaswerte nach einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Prüfintervallen ermittelt worden sein; e) wird das Ansprechverhalten des Analysators in Bezug auf die Justiergaskonzentration x prespan vor dem Prüfintervall nicht aufgezeichnet, ist x prespan gleich dem Bezugswert der Konzentration des Justiergases zu setzen: x prespan = x refspan; f) wird das Ansprechverhalten des Analysators in Bezug auf die Nullgaskonzentration x prezero vor dem Prüfintervall nicht aufgezeichnet, ist x prezero gleich dem Bezugswert der Konzentration des Nullgases zu setzen: x prezero = x refzero; g) in der Regel beträgt der Bezugswert der Konzentration des Nullgases xrefzero null: xrefzero = 0 μmol/mol. In manchen Fällen kann jedoch bekannt sein, dass xrefzero eine andere Konzentration als null aufweist. Wird beispielsweise ein CO2-Analysator mithilfe von Umgebungsluft genullt, kann die CO2-Standardkonzentration von Umgebungsluft, die 375 μmol/mol entspricht, verwendet werden. In diesem Fall gilt: xrefzero = 375 μmol/mol. Wird ein Analysator mithilfe eines Werts xrefzero genullt, der nicht null entspricht, muss der Analysator so eingestellt werden, dass die tatsächliche xrefzero-Konzentration ermittelt wird. Ist beispielsweise xrefzero = 375 μmol/mol, muss der Analysator den Wert 375 μmol/mol ausgeben, wenn das Nullgas in den Analysator geleitet wird. Anlage 2 Prüfung des Kohlenstoffdurchsatzes 1. Einführung Bis auf einen winzigen Teil stammt der gesamte Kohlenstoff im Abgas aus dem Kraftstoff und bis auf einen minimalen Anteil ist er im Abgas als CO2 feststellbar. Dies bildet die Grundlage für eine Überprüfung des Systems anhand von CO2-Messungen. Bei Fremdzündungsmotoren ohne Kontrolle des Luftüberschussfaktors λ oder Fremdzündungsmotoren mit einem Betriebsbereich außerhalb von 0,97 ≤ λ ≤ 1,03 sind während des Verfahrens zusätzlich auch HC und CO zu messen. Der Kohlenstoffdurchsatz in die Abgasmesssysteme hinein wird aufgrund des Kraftstoffdurchsatzes ermittelt. An mehreren Probenahmestellen innerhalb der Probenahmesysteme für Emissionen und Partikel wird der Kohlenstoffdurchsatz anhand der Konzentration des CO2 (oder CO2, HC und CO) und der Gasdurchsätze an diesen Stellen bestimmt. Demzufolge stellt der Motor eine bekannte Quelle eines Kohlenstoffdurchsatzes dar, und die Beobachtung dieses Kohlenstoffdurchsatzes im Auspuffrohr und am Austritt des Teilstrom-PM-Probenahmesystems ermöglicht die Überprüfung auf Leckdichtigkeit und Genauigkeit der Durchsatzmessung. Diese Prüfung hat den Vorteil, dass die Komponenten hinsichtlich Temperatur und Durchsatz unter tatsächlichen Motorprüfbedingungen arbeiten. In Abbildung 7.1 sind die Probenahmestellen eingetragen, an denen die Kohlenstoffdurchsätze zu prüfen sind. Die spezifischen Gleichungen für die Kohlenstoffdurchsätze an jeder der Probenahmestellen werden im Folgenden angegeben. Abbildung 7.1 Messstellen für die Überprüfung des Kohlenstoffdurchsatzes CO2 im Rohabgas Luft Kraftstoff Teilstromsystem CO2 im verdünnten Abgas Stelle 3 MOTOR Stelle 2 Stelle 1 2. Kohlenstoffdurchsatz am Motoreintritt (Stelle 1) Der Kohlenstoff-Massendurchsatz in den Motor qm Cf [kg/s] für einen Kraftstoff CHαOε ist mithilfe von Gleichung 7-150 zu berechnen: (7-150) Dabei gilt: qm f = Massendurchsatz des Kraftstoffs [kg/s] 3. Kohlenstoffdurchsatz im Rohabgas (Stelle 2) 3.1. Auf der Grundlage von CO2 Der Kohlenstoffmassendurchsatz im Auspuffrohr des Motors qm Ce [kg/s] wird aus der CO2-Konzentration im Rohabgas und dem Massendurchsatz des Abgases mithilfe von Gleichung 7-151 bestimmt. (7-151) Dabei gilt: c CO2,r = Konzentration des feuchten CO2 im Rohabgas [ %] c CO2,a = Konzentration des feuchten CO2 in der Umgebungsluft [ %] qm ew = Massendurchsatz des Abgases, feucht [kg/s] M e = Molmasse des Abgases [g/mol] Wird die CO2-Konzentration für den trockenen Bezugszustand gemessen, so ist sie nach Nummer 2.1.3 oder Nummer 3.5.2 in den feuchten Bezugszustand umzurechnen. 3.2. Auf der Grundlage von CO2, HC und CO Alternativ zur Durchführung der Berechnung ausschließlich auf Grundlage von CO2 nach Nummer 3.1 wird der Kohlenstoffmassendurchsatz im Auspuffrohr des Motors qm Ce [kg/s] aus der CO2-, HC- und CO-Konzentration im Rohabgas und dem Massendurchsatz des Abgases mithilfe von Gleichung 7-152 bestimmt. (7-152) Dabei gilt: c CO2,r = Konzentration des feuchten CO2 im Rohabgas [ %] c CO2,a = Konzentration des feuchten CO2 in der Umgebungsluft [ %] c THC(C1),r = THC(C1)-Konzentration im Rohabgas [ %] c THC(C1),a = THC(C1)-Konzentration in der Umgebungsluft [ %] c CO,r = Konzentration des feuchten CO im Rohabgas [ %] c CO,a = Konzentration des feuchten CO in der Umgebungsluft [ %] qm ew = Massendurchsatz des Abgases, feucht [kg/s] M e = Molmasse des Abgases [g/mol] Wird die CO2- oder die CO-Konzentration für den trockenen Bezugszustand gemessen, so ist sie nach Nummer 2.1.3 oder Nummer 3.5.2 in den feuchten Bezugszustand umzurechnen. 4. Kohlenstoffdurchsatz im Verdünnungssystem (Stelle 3) 4.1. Auf der Grundlage von CO2 Bei einem Teilstrom-Verdünnungssystem ist auch das Teilungsverhältnis zu berücksichtigen. Der Kohlenstoffdurchsatz in einem äquivalenten Verdünnungssystem qm Cp [kg/s] (d. h. einem zu einem Vollstromsystem äquivalenten System, in dem der Gesamtdurchsatz verdünnt wird) wird aus der verdünnten CO2-Konzentration, dem Massendurchsatz des Abgases und dem Probendurchsatz bestimmt; mit Ausnahme des Verdünnungsfaktors qm dew/qm p entspricht die neue Gleichung 7-153 der Gleichung 7-151. (7-153) Dabei gilt: c CO2,d = Konzentration des feuchten CO2 im verdünnten Abgas am Austritt des Verdünnungstunnels [ %] c CO2,a = Konzentration des feuchten CO2 in der Umgebungsluft [ %] qm dew = Durchsatz der verdünnten Probe im Teilstrom-Verdünnungssystem [kg/s] qm ew = Massendurchsatz des Abgases, feucht [kg/s] qm p = Abgasprobenstrom in das Teilstrom-Verdünnungssystem [kg/s] M e = Molmasse des Abgases [g/mol] Wird die CO2-Konzentration für den trockenen Bezugszustand gemessen, so ist sie nach Nummer 2.1.3 oder Nummer 3.5.2 in den feuchten Bezugszustand umzurechnen. 4.2. Auf der Grundlage von CO2, HC und CO Bei einem Teilstrom-Verdünnungssystem ist auch das Teilungsverhältnis zu berücksichtigen. Alternativ zur Durchführung der Berechnung ausschließlich auf Grundlage von CO2 nach Nummer 4.1 wird der Kohlenstoffdurchsatz in einem äquivalenten Verdünnungssystem qm Cp [kg/s] (d. h. einem zu einem Vollstromsystem äquivalenten System, in dem der Gesamtdurchsatz verdünnt wird) aus der verdünnten CO2-, HC- und CO-Konzentration, dem Massendurchsatz des Abgases und dem Probendurchsatz bestimmt; mit Ausnahme des Verdünnungsfaktors qm dew/qm p entspricht die neue Gleichung 7-154 der Gleichung 7-152. (7-154) Dabei gilt: c CO2,d = Konzentration des feuchten CO2 im verdünnten Abgas am Austritt des Verdünnungstunnels [ %] c CO2,a = Konzentration des feuchten CO2 in der Umgebungsluft [ %] c THC(C1),d = THC(C1)-Konzentration im verdünnten Abgas am Austritt des Verdünnungstunnels [ %] c THC(C1),a = THC(C1)-Konzentration in der Umgebungsluft [ %] c CO,d = Konzentration des feuchten CO im verdünnten Abgas am Austritt des Verdünnungstunnels [ %] c CO,a = Konzentration des feuchten CO in der Umgebungsluft [ %] qm dew = Durchsatz der verdünnten Probe im Teilstrom-Verdünnungssystem [kg/s] qm ew = Massendurchsatz des Abgases, feucht [kg/s] qm p = Probendurchsatz des Abgases in das Teilstrom-Verdünnungssystem [kg/s] M e = Molmasse des Abgases [g/mol] Wird die CO2- oder die CO-Konzentration für den trockenen Bezugszustand gemessen, so ist sie nach Nummer 2.1.3 oder Nummer 3.5.2 dieses Anhangs in den feuchten Bezugszustand umzurechnen. 5. Berechnung der Molmasse des Abgases Die Molmasse des Abgases ist mithilfe von Gleichung 7-13) siehe Nummer 2.1.5.2 dieses Anhangs) zu berechnen. Alternativ kann mit folgenden Molmassen des Abgases gerechnet werden: M e (Diesel)= 28,9 g/mol M e (Flüssiggas/LPG)= 28,6 g/mol M e (Erdgas/Biomethan)= 28,3 g/mol M e (Benzin)= 29,0 g/mol Anlage 3 Statistiken 1. Arithmetisches Mittel Der arithmetische Mittelwert ist mithilfe von Gleichung 7-155 zu berechnen: (7-155) 2. Standardabweichung Die Standardabweichung für eine erwartungstreue (z. B. N–1) Probe σ ist mithilfe von Gleichung 7-156 zu berechnen: (7-156) 3. Quadratischer Mittelwert Der quadratische Mittelwert rms y ist mithilfe von Gleichung 7-157 zu berechnen: (7-157) 4. t-Test Anhand der nachstehenden Gleichungen und der Tabelle 7.8 ist zu berechnen, ob die Daten einem t-Test standhalten: a) Für einen unabhängigen t-Test ist die t-Statistik und ihre Anzahl von Freiheitsgraden v mithilfe von Gleichung 7-158 und 7-159 zu berechnen: (7-158) (7-159) b) Für einen abhängigen t-Test ist die t-Statistik und ihre Anzahl von Freiheitsgraden v mithilfe von Gleichung 7-160 zu berechnen, wobei zu beachten ist, dass es sich bei ε i um die Fehler (z. B. Differenzen) zwischen jedem Paar y ref i und yi handelt; v= N – 1 (7-160) c) Tabelle 7.8 dient zum Abgleich der Werte t und t crit bezogen auf die Anzahl der Freiheitsgrade. Liegt der Wert t niedriger als der Wert t crit, hat t dem t-Test standgehalten. Tabelle 7.8 Kritische t-Werte bezogen auf die Anzahl der Freiheitsgrade v v Konfidenz 90 % 95 % 1 6,314 12,706 2 2,920 4,303 3 2,353 3,182 4 2,132 2,776 5 2,015 2,571 6 1,943 2,447 7 1,895 2,365 8 1,860 2,306 9 1,833 2,262 10 1,812 2,228 11 1,796 2,201 12 1,782 2,179 13 1,771 2,160 14 1,761 2,145 15 1,753 2,131 16 1,746 2,120 18 1,734 2,101 20 1,725 2,086 22 1,717 2,074 24 1,711 2,064 26 1,706 2,056 28 1,701 2,048 30 1,697 2,042 35 1,690 2,030 40 1,684 2,021 50 1,676 2,009 70 1,667 1,994 100 1,660 1,984 1 000 + 1,645 1,960 Nicht angeführte Werte sind durch lineare Interpolation zu bestimmen. 5. F-Test Die F-Statistik ist mithilfe von Gleichung 7-161 zu berechnen: (7-161) a) Für einen F-Test mit einem Konfidenzniveau von 90 % dient Tabelle 7.9 zum Abgleich der Werte F und F crit90 bezogen auf (N-1) und (N ref-1). Liegt der Wert F niedriger als der Wert F crit90, hat F dem F-Test mit einem Konfidenzniveau von 90 % standgehalten b) Für einen F-Test mit einem Konfidenzniveau von 95 % dient Tabelle 7.10 zum Abgleich der Werte F und F crit95 bezogen auf (N-1) und (N ref-1). Liegt der Wert F niedriger als der Wert F crit95, hat F dem F-Test mit einem Konfidenzniveau von 95 % standgehalten 6. Steigung Die Steigung der Regressionsgeraden a 1y ist mithilfe von Gleichung 7-162 zu berechnen: (7-162) 7. Achsabschnitt Der Achsabschnitt der Regressionsgeraden a 0y ist mithilfe von Gleichung 7-163 zu berechnen: (7-163) 8. Standardfehler des Schätzwerts Der Standardfehler des Schätzwerts ist mithilfe von Gleichung 7-164 zu berechnen: (7-164) 9. Bestimmungskoeffizient Der Bestimmungskoeffizient r 2 ist mithilfe von Gleichung 7-165 zu berechnen: (7-165) Anlage 4 INTERNATIONALE SCHWEREFORMEL VON 1980 Die Erdbeschleunigung a g unterscheidet sich abhängig vom jeweiligen Ort und ist für den entsprechenden Breitengrad mithilfe von Gleichung 7-166 zu berechnen: ag = 9,7803267715 [1 + 5,2790414 × 10– 3 sin2 θ+ 2,32718 × 10– 5 sin4 θ+ 1,262 × 10– 7 sin6 θ+ 7 × 10– 10 sin8 θ] (7-166) Dabei gilt: θ = Grad nördlicher oder südlicher Breite Anlage 5 Berechnung der Partikelzahl 1. Bestimmung der Partikelzahl 1.1. Zeitabgleich Bei Teilstrom-Verdünnungssystemen ist die Verweilzeit im System zur Partikel-Probenahme und -Messung durch einen Zeitabgleich des Signals der Partikelzahl mit dem Prüfzyklus und dem Wert des Massendurchsatzes des Abgases gemäß dem in Anhang VI Nummer 8.2.1.2 beschriebenen Verfahren nachzuweisen. Die Wandlungszeit des Systems zur Partikel-Probenahme und -Messung ist gemäß Anhang VI Anlage 1 Nummer 2.1.3.7 zu bestimmen. 1.2. Bestimmung der Partikelzahl für dynamische Prüfzyklen (NRTC und LSI-NRTC) und RMC bei einem Teilstrom-Verdünnungssystem Wird für die Partikel-Probenahme ein Teilstrom-Verdünnungssystem gemäß den Spezifikationen nach Anhang VI Nummer 9.2.3 verwendet, so ist die Anzahl der im Prüfzyklus abgegebenen Partikel mithilfe der Gleichung 7-167 zu berechnen: (7-167) Dabei ist: N die Anzahl der im Prüfzyklus abgegebenen Partikel [#/test] medf die nach Gleichung 7-45 (Nummer 2.3.1.1.2) bestimmte Masse des äquivalenten verdünnten Abgases über den Zyklus [kg/test] k der Kalibrierfaktor zur Berichtigung der Messungen des Partikelzählers in Bezug auf die Normalmesseinrichtung, falls dies nicht automatisch im Partikelzähler erfolgt. Wird der Kalibrierfaktor automatisch im Partikelzähler angewendet, so ist in Gleichung 7-167 für k der Wert 1 zu verwenden. die durchschnittliche, in Bezug auf die Standardbedingungen (273,2 K und 101,33 kPa) berichtigte Konzentration der Partikel aus dem verdünnten Abgas, Partikel pro Kubikzentimeter der Minderungsfaktor des Mittelwerts der Partikelkonzentration für den Entferner flüchtiger Partikel und die in der Prüfung verwendeten Verdünnungswerte Wobei: (7-168) Dabei ist: cs,I eine diskrete und in Bezug auf die Koinzidenz und die Standardbedingungen (273,2 K und 101,33 kPa) berichtigte, durch den Partikelzähler erfolgende Messung der Partikelkonzentration im verdünnten Abgas, Partikel pro Kubikzentimeter n die Anzahl der über die gesamte Prüfdauer erfolgten Messungen der Partikelkonzentration 1.3. Bestimmung der Partikelzahl für dynamische Prüfzyklen (NRTC und LSI-NRTC) und RMC bei einem Teilstrom-Verdünnungssystem Wird für die Partikel-Probenahme ein Vollstrom-Verdünnungssystem gemäß den Spezifikationen nach Anhang VI Nummer 9.2.2 verwendet, so ist die Anzahl der im Prüfzyklus abgegebenen Partikel mithilfe der Gleichung 7-169 zu berechnen: (7-169) Dabei ist: N die Anzahl der im Prüfzyklus abgegebenen Partikel [#/test] med der Gesamtdurchfluss des verdünnten Abgases im Zyklus, berechnet nach einem der in Anhang VII, Nummern 2.2.4.1 bis 2.2.4.3 beschriebenen Verfahren, kg/test k der Kalibrierfaktor zur Berichtigung der Messungen des Partikelzählers in Bezug auf die Normalmesseinrichtung, falls dies nicht automatisch im Partikelzähler erfolgt Wird der Kalibrierfaktor automatisch im Partikelzähler angewendet, so ist in Gleichung 7-169 für k der Wert 1 zu verwenden. die durchschnittliche, in Bezug auf die Standardbedingungen (273,2 K und 101,33 kPa) berichtigte Konzentration der Partikel aus dem verdünnten Abgas, Partikel pro Kubikzentimeter der Minderungsfaktor des Mittelwerts der Partikelkonzentration für den Entferner flüchtiger Partikel und die in der Prüfung verwendeten Verdünnungswerte Wobei: (7-170) Dabei ist: cs,I eine diskrete und in Bezug auf die Koinzidenz und die Standardbedingungen (273,2 K und 101,33 kPa) berichtigte, durch den Partikelzähler erfolgende Messung der Partikelkonzentration im verdünnten Abgas, Partikel pro Kubikzentimeter n die Anzahl der über die gesamte Prüfdauer erfolgten Messungen der Partikelkonzentration 1.4. Bestimmung der Partikelzahl für Einzelphasen-NRSC mit einem Teilstrom-Verdünnungssystem Wird für die Partikel-Probenahme ein Teilstrom-Verdünnungssystem nach Anhang VI Nummer 9.2.3 verwendet, so ist gemäß den Spezifikationen der Partikelemissionsdurchsatz während jeder Einzelphase unter Verwendung der Durchschnittswerte für die Phase mithilfe von Gleichung 7-171 zu berechnen: (7-171) Dabei ist: Ṅ der Partikel-Emissionswert während einer Einzelphase [#/h] qmedf der nach Gleichung 7-51 (Nummer 2.3.2.1) bestimmte äquivalente Massendurchsatz des verdünnten Abgases, feucht, während einer Einzelphase, kg/s k der Kalibrierfaktor zur Berichtigung der Messungen des Partikelzählers in Bezug auf die Normalmesseinrichtung, falls dies nicht automatisch im Partikelzähler erfolgt Wird der Kalibrierfaktor automatisch im Partikelzähler angewendet, so ist in Gleichung 1-171 für k der Wert 1 zu verwenden. die durchschnittliche, in Bezug auf die Standardbedingungen (273,2 K und 101,33 kPa) berichtigte Konzentration