Frum de discusso dos resultados do ensaio de proficincia em Emisses Veiculares 2a rodada

O ensaio de emisso veicular

Astor V. Silva Filho 28 de Agosto de 20061

ObjetivoApresentar: O ensaio de emisses veiculares O laboratrio de emisses As calibraes

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Ensaio de emisses veiculares. O que medir:Poluio = Queima Incompleta do Combustvel Queima Completa:Combustvel + Ar CO2 + H2O

Queima Real:CH1,85 + C2H5OH + O2 + N2 CO2 + H2O + CO + NOx + CHO + HC POLUENTES3

Emisses totais de um Veculo LeveHC 0,05% CO2 18,10% H2O 9,20% CO N2 71,70% 0,70% 1,0 % NOx 0,25%

AR

EMISSES PELO ESCAPAMENTO

COMBUSTVEL

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Os limitesLimites para o mercado brasileiro Limites (Ensaio: NBR 6601) Auto CO Ano 2002 2006 2009 (g/km) 2 2 2 HC (g/km) 0,3 0,3 (1) 0,3 (1) NMHC (g/km) 0,16 0,05 NOx (g/km) 0,6 0,25 0,12 Aldedos (2) (g/km) 0,03 0,03 0,02 Evap. (2) (g/teste) 2 2 2 OBD Diagnose

Obs:

(1) Aplicvel somente para veculos movidos a gs GNV (2) Aplicvel somente para veculos movidos a gasolina ou lcool

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Como medirPara o Brasil :NBR 6601 Medio das emisses de escapamento NBR 11481 Medio da emisso evaporativa NBR 12026 Medio da emisses de aldedos NBR 10972 Medio da emisso de CO em marcha lenta NBR 7024 Medio do consumo de combustvel Projeto CB05-102.02.01- medio de lcool no queimado

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Principais ciclos de conduoPrincipais cclos de conduo dinamomtricosNBR 6601 - FTP-75 FTP100.0 80.0 60.0

Brasil - U.S.100 80 60 50 30 20 0 0

NBR 7024 - HWFET

kph

30.0 20.0 0.0 1250 1500 500 750 1000 1750 0 250

kph

50.0

400

200

segundos

segundos

120 100 80 60 40 20 0 250

Argentina - ECE70 60 50 40 30 20 10 0

Japan10*15 Mode60 50 40 30 20 10 0 25 50 75 100 0

11 Mode

kph

kph

200

1000

500

750

segundos

400

600

0

0

kph

600 segundos

segundos

Seqncia de um ensaio completo conforme NBR 6601, NBR 7024 e NBR 11481Tempo (horas)

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 70 1 1,7 12,7 14,2 15,7 16,9 17,3

17,9

8

N SCertif. ?Re-teste

8

O ensaio realizado na Correlao INMETRO / AEAReportado Emisses convencionais e aldedos

Drenagem e Abastecimento do veculo

Prcondicionamento em Dinammetro

Condicionamento Trmico 12 a 36 h

Ensaio de Emisses de escapamento

Repetio at 3 ensaios

Foi utilizado o Dinammetro da CETESB como referncia para determinao da Potncia absorvida pelos dinammetros9

O ensaio conforme NBR 6601Composto de 3 fases :

Primeira Fase ou Fase Fria inclui a partida com motor frio, tem durao de 505s e um percurso de 5,7 km; Segunda Fase ou Fase estabilizada durao de 866 segundos e um percurso de 6,2 km; Soak - Entre a segunda e a terceira fases h um tempo de 10 minutos, quando o veculo em teste fica parado com o motor desligado. No h amostragem de gs nesse perodo; Terceira Fase ou Fase quente inclui uma partida com motor aquecido e similar primeira fase.10

Ciclo de conduo conforme NBR 6601

Fase 1

Fase 2

Soak

Fase 3

Ciclo de pr-condicionamento Velocidade mdia = 34,3 km/h Velocidade mxima = 91,3 km/h

Tempo (segundos)

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Clculo da emisso de escapamento conforme NBR 6601Massa emitida do gs g em cada fase, com volume total emitido Vmix, densidade do gs dg, e concentrao Cg:

Mg = Vmix dg (Cg / 1,000,000) KSendo:

Cg = Cd Ca (1 - 1/DF)= f(Presso Baromtrica, Umidade Relativa e temperatura) Somente para NOx Cd a concentrao do gs diluido, Ca a concentrao do ar de diluio, e DF o fator de diluio. Fator de Diluio DF, por balano de carbono assumindo estequiometria: DF = 13.4 / [CO2d + (HCd + COd) 10-4]12

Clculo da emisso de escapamento conforme NBR 6601

Massa Total Mt do gs g :M3 + M2 M1 + M2 Mt g = 0.43 + 0.57 D1 + D 2 D3 + D 2Onde : 1,2 e 3 representam as fases 1,2 e 3 respectivamente, e D a distncia percorrida em cada fase do ensaio

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O Laboratrio de Emisses Veicularesrea para preparao do veculo para teste Drenagem e abastecimento de combustvel

rea para condicionamento trmico do veculo (20oC a 30oC) Clula para ensaios de emisses de escapamento e consumo de combustvel Sala de controle Central de gases de calibrao Cmara selada (SHED) para emisses evaporativas Laboratrio Qumico para determinao de aldedos e lcool no queimado nas emisses de escapamento14

O Laboratrio de Emisses Veiculares Realiza: Ensaios de certificao Ensaios de desenvolvimento Ensaios para controle de qualidade da produo Ensaios para acompanhamento da durabilidade dos componentes de controle das emisses e determinao do fator de deteriorao (80.000km)15

Esquema de um laboratrio de emisses veicularesVenturis para medio e controle de vazo Air RMT CVS TunelAmostrador de Volume Constante

HFID para THC (Diesel) Aldedos Alcool no queimado

Exausto bruta

Exausto bruta

Exausto diluida

Dinammetro

Ambiente

Amostra

THC CH4 NOx

CO CO2 O2

THC CH4 NOx

CO CO2 O2

THC CH4 CO NOx CO2

Analisadores (antes do cat.)

Analisadores (depois do cat.)

Analisadores (Bags)

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O Laboratrio de Emisses e seus equipamentosAmostrador de Volume Constante Diluidor de amostra

Condicionador de amostra para Modal Bales de amostragem

Amostrador para Aldedos e lcool

Dinammetro

Monitor auxiliar do motorista

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O Laboratrio de Emisses e seus equipamentos

Computadores para controle e aquisio de dados do ensaio

Bancada tripla de analisadores

Central de gases de calibrao18

Tela do Monitor Auxiliar do Motorista

Tolerncia dentro da faixa de conduo = 3,2km/h19

Amostrador de Volume Constanteqs , c sPonto de coleta de amostra

Q CVSGs de exuasto diluido

qa , c a

SAO VenturiCoarse filter Ponto de coleta para o ar ambiente Charcoal filter HEPA filter

Ar Ambiente

Q air

Exausto do veculo

AVC

Gs de exausto diluido

Q exh RMT

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Ciclo de conduo para ensaio de consumo em cidade conforme NBR 7024Fase 1 Fase 2 Soak Fase 3

Ciclo de pr-condicionamento Velocidade mdia = 34,3 km/h Velocidade mxima = 91,3 km/h

Tempo (segundos)

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Ciclo de conduo para ensaio de consumo em estrada conforme NBR 7024Vel. (mph)

Velocidade mdia= 77,7 km/h Velocidade mxima= 96,4 km/h

Ciclo de aquecimento

Ciclo de Teste

Tempo em segundos

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Clculo do consumo de combustvelMtodo volumtrico Pela medio direta do volume de combustvel consumido durante o ciclo de conduo.

Mtodo gravimtrico Pela medio direta da massa de combustvel consumida durante o ciclo de conduo.

Mtodo por balano de carbono calculado a partir das massas de HC, CO e CO2 emitidas pelo veculo durante o ciclo de conduo.24

Ensaio de emisses evaporativasNBR 11481Fase 1 Fase 2

+

-Aquecimento do combustvel de 16C a 28C em 1h -Motor do veculo temperatura ambiente -Durao do ensaio: 1h

- Motor do veculo aquecido aps rodar um ciclo de conduo urbana conforme NBR 6601 -Durao do ensaio: 1h

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Reta tpica de aquecimento do tanque de combustvel durante a fase 1

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Clculo da massa evaporadaMassa evaporada em cada fase n: Mn= K x (Vshed Vveiculo) x (Cf Ci)K= constante do vapor do combustvel Cf = Concentrao de HC ao final do ensaio Ci = Concentrao de HC no incio do ensaio Vshed = Volume da cmara SHED Vveculo = Volume do veculo = 1,42 m3

Massa evaporada total: Mt = M 1 + M 227

Configurao tpica da SHED

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