ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

ICS 47.020.20; 47.080 Prosinec 2015

idt ISO 18854:2015

Small craft – Reciprocating internal combustion engines exhaust emission measurement – Test-bed measurement
of gaseous and particulate exhaust emissions

Petits navires – Moteurs alternatifs à combustion interne mesurage des émissions de gaz d’échappement – Mesurage
des émissions de gaz et de particules au banc

Kleine Wasserfahrzeuge – Messung der Emission von Hubkolben-Verbrennungsmotoren – Prüfstandsmessung
der gasförmigen Emission und der Partikelemission

Tato norma je českou verzí evropské normy EN ISO 18854:2015. Překlad byl zajištěn Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Má stejný status jako oficiální verze.

This standard is the Czech version of the European Standard EN ISO 18854:2015. It was translated by the Czech Office for Standards, Metrology and Testing. It has the same status as the official version.

Národní předmluva

Informace o citovaných dokumentech

ISO 5725-1 zavedena v ČSN ISO 5725-1 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků
měření – Část 1: Obecné zásady a definice

ISO 5725-2 zavedena v ČSN ISO 5725-2 (01 0251) Přesnost (správnost a shodnost) metod a výsledků
měření – Část 2: Základní metoda pro stanovení opakovatelnosti a reprodukovatelnosti normalizované metody měření

ISO 8178-1:2006 nezavedena

ISO 8178-6:2000 nezavedena

ISO 8666 zavedena v ČSN EN ISO 8666 (32 0801) Malá plavidla – Základní údaje

ISO 14396 nezavedena

ISO 15550:2002 nezavedena

Souvisící ČSN

ČSN EN ISO 5167-1:2003 (25 7710) Měření průtoku tekutin pomocí snímačů diferenčního tlaku vložených
do zcela zaplněného potrubí kruhového průřezu – Část 1: Obecné principy a požadavky

ČSN EN ISO 5167-2:2003 (25 7710) Měření průtoku tekutin pomocí snímačů diferenčního tlaku vložených
do zcela zaplněného potrubí kruhového průřezu – Část 2: Clony

ČSN EN ISO 5167-3:2003 (25 7710) Měření průtoku tekutin pomocí snímačů diferenčního tlaku vložených
do zcela zaplněného potrubí kruhového průřezu – Část 3: Dýzy a Venturiho dýzy

ČSN EN ISO 5167-4:2003 (25 7710) Měření průtoku tekutin pomocí snímačů diferenčního tlaku vložených
do zcela zaplněného potrubí kruhového průřezu – Část 4: Venturiho trubice

Vypracování normy

Zpracovatel: CTN Sýkora, IČ 76027589, Ing. Jiří Sýkora

Technická normalizační komise: TNK 128 Lodě a plovoucí zařízení

Pracovník Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví: Ing. Lubomír Drápal, CSc.

EVROPSKÁ NORMA EN ISO 18854
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
EUROPÄISCHE NORM Duben 2015

ICS 47.020.20; 47.080

Malá plavidla – Měření emisí výfukových plynů pístových spalovacích motorů – Laboratorní měření plynných emisí a emisí částic
(ISO 18854:2015)

Small craft – Reciprocating internal combustion engines exhaust emission measurement – Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions
(ISO 18854:2015) 

Tato evropská norma byla schválena CEN dne 2015-03-19.

Členové CEN jsou povinni splnit vnitřní předpisy CEN/CENELEC, v nichž jsou stanoveny podmínky, za kterých se této evropské normě bez jakýchkoliv modifikací uděluje status národní normy. Aktualizované seznamy a biblio-
grafické citace týkající se těchto národních norem lze obdržet na vyžádání v Řídicím centru CEN-CENELEC nebo u kteréhokoliv člena CEN.

Tato evropská norma existuje ve třech oficiálních verzích (anglické, francouzské, německé). Verze v každém jiném jazyce přeložená členem CEN do jeho vlastního jazyka, za kterou zodpovídá a kterou notifikuje Řídicímu centru CEN-CENELEC, má stejný status jako oficiální verze.

Členy CEN jsou národní normalizační orgány Belgie, Bulharska, Bývalé jugoslávské republiky Makedonie, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

Evropský výbor pro normalizaci

European Committee for Standardization

Comité Européen de Normalisation

Europäisches Komitee für Normung

Řídicí centrum CEN-CENELEC: Avenue Marnix 17, B-1000 Brusel

© 2015 CEN Veškerá práva pro využití v jakékoli formě a jakýmikoli prostředky Ref. č. EN ISO 18854:2015 E
jsou celosvětově vyhrazena národním členům CEN. 

Obsah

Strana

Předmluva 8

Úvod 9

1 Předmět normy 10

2 Citované dokumenty 10

3 Termíny a definice 10

4 Značky a zkratky 12

4.1 Obecné značky 12

4.2 Značky pro složení paliva 14

4.3 Značky a zkratky pro chemické složky 14

4.4 Zkratky 15

5 Zkušební podmínky 15

5.1 Podmínky zkoušení motorů 15

5.1.1 Parametr pro zkušební podmínky 15

5.1.2 Platnost zkoušky 16

5.2 Motory přeplňované chlazeným vzduchem 16

5.3 Výkon 16

5.4 Specifické zkušební podmínky 16

5.4.1 Systém sání vzduchu motoru 16

5.4.2 Výfukový systém motoru 16

5.4.3 Chladicí systém 17

5.4.4 Mazací olej 17

5.4.5 Seřiditelné karburátory 17

5.4.6 Odvětrání klikové skříně 17

6 Zkušební paliva 17

7 Použití stejné koncepce motorů a výběr základního motoru 17

8 Měřicí zařízení a měřené údaje 18

8.1 Obecně 18

8.2 Specifikace dynamometru 18

8.3 Průtok výfukových plynů 18

8.3.1 Obecně 18

8.3.2 Metoda přímého měření 18

8.3.3 Metoda měření vzduchu a paliva 18

8.3.4 Metoda průtoku paliva a uhlíková bilance 19

8.3.5 Metoda měření indikačního plynu 19

8.3.6 Metoda měření průtoku vzduchu a poměru vzduchu ku palivu 20

8.3.7 Celkový průtok zředěných výfukových plynů 20

8.4 Přesnost 20

8.5 Určení plynných složek 21

8.5.1 Obecné specifikace analyzátorů 21

8.5.2 Vysušování plynu 22

8.5.3 Analyzátory 22

8.5.4 Vzorkování plynných emisí 24

8.6 Určení částic 25

Strana

8.6.1 Obecně 25

8.6.2 Filtry částic vzorku 25

8.6.3 Specifikace analytických vah a vážní komory 26

9 Kalibrace analytických přístrojů 27

9.1 Obecné požadavky 27

9.2 Kalibrační plyny 27

9.2.1 Obecně 27

9.2.2 Čistý plyn 27

9.2.3 Kalibrační a testovací plyny 27

9.2.4 Použití plynových děličů 27

9.2.5 Interference plynů s kyslíkem 28

9.3 Pracovní postup s analyzátory a systém vzorkování 28

9.4 Zkouška těsnosti 28

9.5 Kalibrační postup 28

9.5.1 Přístrojová sestava 28

9.5.2 Doba temperování 28

9.5.3 NDIR a HFID analyzátory 28

9.5.4 GC a HPLC 28

9.5.5 Stanovení kalibrační křivky 28

9.5.6 Alternativní metody kalibrace 29

9.5.7 Ověřování kalibrace 29

9.6 Kalibrace analyzátoru indikačního plynu pro měření průtoku výfukových plynů 29

9.7 Zkouška účinnosti konvertoru NO_x 29

9.7.1 Obecně 29

9.7.2 Zkušební sestava 29

9.7.3 Kalibrace 30

9.7.4 Výpočet 30

9.7.5 Přidávání kyslíku 30

9.7.6 Aktivace ozonátoru 30

9.7.7 Režim NO_x 31

9.7.8 Deaktivace ozonátoru 31

9.7.9 Režim NO 31

9.7.10 Zkušební interval 31

9.7.11 Požadovaná účinnost 31

9.8 Seřízení FID 31

9.8.1 Optimalizace odezvy detektoru 31

9.8.2 Činitelé odezvy uhlovodíků 31

9.8.3 Kontrola interference s kyslíkem 32

9.8.4 Účinnost nemethanového separátoru (NMC) 32

9.8.5 Činitel odezvy pro methanol 33

9.9 Rušivé vlivy na CO, CO₂, NO_x, O₂, NH₃ a N₂O analyzátory 33

9.9.1 Obecně 33

9.9.2 Kontrola rušení CO analyzátoru 33

9.9.3 Kontroly útlumu odezvy NO_x analyzátorů 34

Strana

9.9.4 Rušení O₂ analyzátoru 35

9.9.5 Kontrola kompenzace interference pro měřicí kanály NH₃ a N₂O s použitím IR a UV měřicí techniky 36

9.10 Kalibrační intervaly 37

10 Kalibrace systému pro měření částic 37

10.1 Obecně 37

10.2 Postup kalibrace 37

10.2.1 Měření průtoku 37

10.2.2 Analyzátory výfukových plynů 37

10.2.3 Kontrola průtoku uhlíku 37

10.3 Kontrola podmínek ředění části průtoku 38

10.4 Kalibrační intervaly 38

11 Kalibrace CVS pro systém ředění plného průtoku 38

11.1 Obecně 38

11.2 Kalibrace objemového čerpadla (PDP) 38

11.2.1 Obecně 38

11.2.2 Analýza údajů 38

11.3 Kalibrace kritického průtoku Venturiho trubicí (CFV) 39

11.3.1 Obecně 39

11.3.2 Analýza údajů 39

11.4 Kalibrace Venturiho trubice s podzvukovým průtokem (SSV) 39

11.4.1 Obecně 39

11.4.2 Analýza údajů 40

11.5 Ověření celého systému 41

11.5.1 Obecně 41

11.5.2 Měření kritického průtoku clonou 41

11.5.3 Měření pomocí gravimetrické techniky 41

12 Zkušební cykly (provozní podmínky) 41

12.1 Požadavky 41

12.2 Zkušební cykly 41

12.2.1 Aplikace 41

12.2.2 Zkušební režimy a váhové činitele 42

12.2.3 Provedení zkoušky 43

13 Průběh zkoušky 43

13.1 Příprava vzorkovacích filtrů 43

13.2 Instalace měřicího zařízení 43

13.3 Spuštění motoru a ředicího systému 43

13.4 Nastavení ředicího poměru 43

13.5 Stanovení průběhu zkoušky 44

13.6 Kontrolování analyzátorů 44

13.7 Zkušební cykly 44

13.7.1 Zkušební postup 44

13.7.2 Odezvy analyzátoru 44

13.7.3 Vzorkování částic 45

Strana

13.7.4 Nastavení motoru 45

13.8 Přezkoušení analyzátorů 45

13.9 Protokol o zkoušce 45

14 Vyhodnocení údajů pro plynné emise a emise částic 45

14.1 Plynné emise 45

14.2 Emise částic 45

15 Výpočet plynných emisí 46

15.1 Obecně 46

15.2 Stanovení průtoku výfukových plynů 46

15.3 Korekce suché/mokré 46

15.4 Korekce koncentrace NO_x na vlhkost a teplotu 48

15.5 Výpočet hmotnostních průtoků plynných emisí 48

15.5.1 Neředěné výfukové plyny 48

15.5.2 Zředěné výfukové plyny 50

15.5.3 Stanovení koncentrace NMHC 52

15.6 Výpočty pro specifické plynné emise 52

16 Výpočet emisí částic 52

16.1 Korekční činitel vlhkosti částic 52

16.2 Systém ředění části průtoku 52

16.2.1 Izokinetické systémy 53

16.2.2 Systémy měření koncentrace CO₂ nebo NO_x 53

16.2.3 Systémy měření CO₂ a metoda uhlíkové bilance 53

16.2.4 Systémy měření průtoku 53

16.3 Systém ředění plného průtoku 54

16.4 Výpočet hmotnostního průtoku částic 54

16.5 Výpočet pro speciální emise částic 54

16.6 Efektivní váhový činitel 55

17 Stanovení plynných emisí 55

17.1 Obecně 55

17.2 Hlavní komponenty výfukových plynů CO, CO₂, HC, NO_x, O₂ 55

17.3 Analýza čpavku 59

17.4 Analýza methanu 59

17.4.1 Metoda s použitím plynové chromatografie (GC) (obrázek 6) 60

17.4.2 Metoda nemethanové separace (NMC) (obrázek 7) 61

17.5 Analýza methanolu 62

17.6 Analýza formaldehydu 63

18 Stanovení částic 64

18.1 Obecně 64

18.2 Systém ředění 65

18.2.1 Systém ředění části průtoku (obrázky 10 až 18) 65

18.2.2 Systém ředění plného průtoku 77

18.3 Systém vzorkování částic 80

Bibliografie 83

Příloha ZA (informativní) Vztah mezi touto evropskou normou a základními požadavky směrnice 2013/53/ES 84

Předmluva

Tento dokument (EN ISO 18854:2015) vypracovala technická komise ISO/TC 188 Malá plavidla.

Této evropské normě je nutno nejpozději do října 2015 udělit status národní normy, a to buď vydáním identického textu, nebo schválením k přímému používání, a národní normy, které jsou s ní v rozporu, je nutno zrušit nejpozději do října 2015.

Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CEN [a/nebo CENELEC] nelze činit odpovědným za identifikaci jakéhokoliv nebo všech patentových práv.

Tento dokument byl vypracován na základě mandátu uděleného CEN Evropskou komisí a Evropským sdružením volného obchodu, a podporuje základní požadavky směrnice EU.

Podle vnitřních předpisů CEN/CENELEC jsou tuto evropskou normu povinny zavést národní normalizační organizace následujících zemí: Belgie, Bulharska, Bývalé jugoslávské republiky Makedonie, České republiky, Dánska, Estonska, Finska, Francie, Chorvatska, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Litvy, Lotyšska, Lucemburska, Maďarska, Malty, Německa, Nizozemska, Norska, Polska, Portugalska, Rakouska, Rumunska, Řecka, Slovenska, Slovinska, Spojeného království, Španělska, Švédska, Švýcarska a Turecka.

Oznámení o schválení

Text ISO 18854:2015 byl schválen CEN jako EN ISO 18854:2015 bez jakýchkoliv modifikací.

Úvod

Tato mezinárodní norma je určena pro použití postupů měření k určení hladin plynných emisí a emisí částic u pístových spalovacích motorů v lodním provedení pro použití na malých plavidlech. Za tím účelem je nutné provést zjištění emisních charakteristik motorů, přičemž použitím vhodných váhových činitelů mohou být zjištěny hladiny emisí motorů při různém použití motorů. Výsledky měření emisí se vyjadřují v jednotkách gramy na kilowatthodinu a představují poměr hmotnosti znečišťujících látek na jednotku vykonané práce.

Ačkoli je tato mezinárodní norma navržena pro lodní motory, sdílí mnohé principy měření emisí plynů a částic,
po řadu let používaných pro měření emisí motorů silničních motorových vozidel. Jeden zkušební postup, který odpovídá těmto principům, je proces míchání ředicího vzduchu s plným průtokem výfukových plynů ještě před oddělováním frakce zředěných výfukových plynů určených k analýze (metoda ředění plného průtoku), jak je v současné době specifikován pro certifikaci motorů těžkých užitkových vozidel v USA od roku 1985. Dalším
postupem, který se běžně používá pro certifikaci motorů těžkých užitkových vozidel v Japonsku a v Evropě,
je přímé měření plynných emisí v neředěných výfukových plynech.  

POZNÁMKA V mnoha systémech ředění plného průtoku je běžné, že zředění této frakce výfukových plynů ještě před ředěním slouží k získání vhodných teplot vzorku ve filtru částic (viz obrázek 19).

Mnoho postupů popsaných v této mezinárodní normě jsou detailní popisy laboratorních metod, protože určování emisní hodnoty vyžaduje provést komplexní soubor jednotlivých měření, nikoli jen zjištění jediné naměřené hodnoty. Proto získané výsledky závisí jak na mnoha provedených měřeních, tak na motoru a zkušební metodě.

1 Předmět normy

Tato mezinárodní norma specifikuje laboratorní metody měření a vyhodnocení plynných emisí a emisí částic
výfukových plynů u pístových spalovacích motorů za ustálených podmínek, které jsou nezbytné k určení vážené hodnoty každé znečišťující látky ve výfukových plynech. Různé kombinace zatížení a otáček motorů odráží
odlišné použití motorů.

Tato mezinárodní norma je použitelná pro lodní pístové spalovací motory určené k instalaci na malých plavidlech o délce trupu až do 24 m.

Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.

Zdroj: www.cni.cz