Direttiva 2010/26

Direttiva 2010/26/UE della Commissione: modifiche alla disciplina delle emissioni dei motori per macchine mobili non stradali

La direttiva interviene sulla direttiva 97/68/CE per adeguare la disciplina tecnica e procedurale dell’omologazione dei motori a combustione interna destinati a macchine mobili non stradali, con particolare riguardo alle fasi III B e IV. Le modifiche rispondono ai progressi tecnici dei motori diesel, alle difficoltà applicative emerse per talune macchine portatili e alla necessità di rendere più coerenti e verificabili i requisiti di controllo delle emissioni.

Finalità e contesto normativo

La direttiva si fonda sugli articoli 14 e 14 bis della direttiva 97/68/CE. Dai considerando emerge che:

• per alcune macchine portatili professionali con motori SH:2 e SH:3 sussistono difficoltà tecniche tali da giustificare una proroga della deroga;
• l’evoluzione dei motori diesel e dei sistemi elettronici di iniezione impone un aggiornamento dei requisiti generali di omologazione;
• i sistemi di post-trattamento richiedono informazioni tecniche più dettagliate per consentire alle autorità di valutare l’idoneità del motore al rispetto dei limiti;
• le prove di omologazione devono riflettere il comportamento reale del motore, includendo avviamento a freddo, avviamento a caldo e combinazione ponderata delle emissioni.

Ambito di applicazione

La direttiva modifica la disciplina dei motori a combustione interna destinati all’installazione su macchine mobili non stradali, con un focus specifico sui motori a controllo elettronico. Le nuove regole riguardano in particolare i motori destinati al rispetto dei limiti delle fasi III B e IV, i motori portatili professionali operanti in diverse posizioni, i sistemi di controllo delle emissioni e i regimi di flessibilità per l’immissione sul mercato.

Proroga della deroga per alcune macchine portatili

L’intervento più immediato è la proroga fino al 31 luglio 2013 del periodo di deroga già previsto dall’articolo 9 bis, paragrafo 7, per:

• tagliasiepe;
• motoseghe a catena per alberi con manico sull’estremità superiore;
• macchine portatili ad uso professionale e operanti in diverse posizioni;
• motori delle classi SH:2 e SH:3.

Questa proroga è giustificata dai risultati degli studi svolti ai sensi dell’articolo 14 bis della direttiva 97/68/CE, che evidenziano difficoltà tecniche nel soddisfare i requisiti della fase II per tali apparecchi.

Requisiti di omologazione per le fasi III B e IV

L’allegato I della direttiva 97/68/CE viene integrato con una nuova sezione 8 dedicata ai requisiti di omologazione per le fasi III B e IV. La sezione si applica ai motori a controllo elettronico che usano il controllo elettronico per determinare il quantitativo e i tempi di iniezione del carburante, indipendentemente dalla tecnologia impiegata per il rispetto dei limiti di emissione.

Sono introdotti alcuni principi centrali:

• la strategia di base di controllo delle emissioni deve consentire al motore di rispettare le prescrizioni della direttiva in tutto l’intervallo di funzionamento;
• è vietata qualsiasi strategia che distingua il funzionamento in prova da altre condizioni e riduca il controllo delle emissioni fuori dalla prova;
• sono ammessi sistemi ausiliari di controllo solo se attivati in risposta a specifiche condizioni ambientali o di funzionamento e senza ridurre in via permanente l’efficacia del sistema.

La disciplina precisa anche le condizioni normali di controllo alle quali l’attivazione della strategia ausiliaria deve essere solo eccezionale:

• altitudine non superiore a 1 000 metri o pressione equivalente di 90 kPa;
• temperatura ambiente tra 275 K e 303 K, cioè tra 2 °C e 30 °C;
• temperatura del liquido di raffreddamento superiore a 343 K, cioè 70 °C.

Sono poi elencate le finalità per cui una strategia ausiliaria può essere ammessa, ad esempio protezione del motore, sicurezza, prevenzione di emissioni eccessive in avviamento a freddo o a caldo e compensazione di fenomeni naturali in condizioni specifiche.

Documentazione tecnica e informazioni riservate

Il costruttore deve presentare una documentazione informativa molto articolata. Tale documentazione deve descrivere:

• ogni elemento progettuale;
• la strategia di controllo delle emissioni;
• i mezzi con cui la strategia ausiliaria controlla direttamente o indirettamente le variabili di output.

La documentazione è divisa in due parti:

• una parte allegata alla domanda di omologazione, con panoramica completa della strategia e dimostrazione degli output ammessi;
• una parte aggiuntiva, da presentare al servizio tecnico ma non allegata alla domanda, contenente i parametri modificati, le condizioni limite, la logica di controllo, le strategie di temporizzazione, i punti di commutazione, la motivazione tecnica dell’uso della strategia ausiliaria, gli algoritmi o sensori usati per individuare il malfunzionamento del sistema NOx e la tolleranza applicata.

Questa documentazione aggiuntiva è qualificata come strettamente riservata, ma deve essere disponibile all’autorità che rilascia l’omologazione su richiesta.

Requisiti sui sistemi di controllo degli NOx e sul reagente

La direttiva rafforza i requisiti per garantire il corretto funzionamento delle misure di controllo degli NOx. In particolare:

• il costruttore deve fornire informazioni complete sulle caratteristiche operative funzionali delle misure di controllo degli NOx;
• se il sistema richiede l’uso di un reagente, devono essere precisati tipo, concentrazione, temperatura di funzionamento e, se del caso, la norma internazionale di riferimento;
• la strategia deve funzionare in tutte le condizioni ambientali normalmente presenti nell’Unione, soprattutto a basse temperature;
• se è usato un reagente, il costruttore deve dimostrare che l’emissione di ammoniaca non superi una media di 25 ppm nel ciclo di prova previsto.

Inoltre, se vi sono serbatoi separati di reagente, deve essere previsto un punto di prelievo facilmente accessibile per il campionamento.

Prescrizioni per l’uso, la manutenzione e l’informazione all’operatore

L’omologazione è subordinata alla consegna di istruzioni scritte a ogni operatore delle macchine mobili non stradali. Le istruzioni devono contenere:

• avvertenze dettagliate sui possibili malfunzionamenti dovuti a uso, funzionamento o manutenzione impropri del motore;
• avvertenze dettagliate sull’uso improprio della macchina che possa causare malfunzionamenti;
• informazioni sul corretto uso del reagente e sulle ricariche tra i normali intervalli di manutenzione;
• una chiara avvertenza che la scheda di omologazione è valida solo se il motore è usato, mantenuto e corretto secondo le istruzioni e se non vi è uso intenzionalmente improprio, compresa la disattivazione o la mancata manutenzione di EGR o dosaggio del reagente.

Le istruzioni devono essere redatte in modo chiaro e non tecnico, con la stessa terminologia del manuale del motore o della macchina.

Aggiornamento della scheda informativa tecnica

L’allegato II viene riscritto nelle sezioni dedicate alle misure adottate contro l’inquinamento atmosferico. La nuova scheda richiede indicazioni analitiche su:

• convertitore catalitico;
• tipo e concentrazione del reagente;
• sensore NOx;
• sensore ossigeno;
• iniezione aria;
• EGR;
• trappola del particolato;
• altri sistemi eventualmente presenti.

L’obiettivo è consentire un esame tecnico più preciso dei dispositivi di abbattimento delle emissioni.

Nuove regole per il ciclo di prova e per la misurazione delle emissioni

L’allegato III è profondamente modificato. La struttura dei cicli di prova viene aggiornata per includere il ciclo NRSC e il ciclo NRTC, applicabili alle fasi previste, con ulteriori riferimenti ai motori destinati a navi della navigazione interna, automotrici ferroviarie e locomotive.

Il ciclo NRTC è ridefinito come prova in due fasi:

• una prova con avviamento a freddo, dopo stabilizzazione delle temperature tra 20 °C e 30 °C;
• una prova con avviamento a caldo, dopo una sosta a caldo di 20 minuti.

Le emissioni sono misurate in entrambi i cicli e poi combinate con ponderazione:

• 10 % per il risultato con avviamento a freddo;
• 90 % per il risultato con avviamento a caldo.

I risultati combinati devono rispettare i valori limite prescritti.

Modalità operative della prova NRTC

La sezione 4.5 dell’allegato III descrive in modo dettagliato l’esecuzione della prova, includendo:

• preparazione del motore, della strumentazione e dei filtri;
• avvio del sistema di diluizione e del campionamento del particolato;
• controllo degli analizzatori;
• modalità di raffreddamento naturale o forzato;
• avvio del ciclo con avviamento a freddo;
• sosta a caldo;
• esecuzione del ciclo con avviamento a caldo.

Sono previsti tempi e condizioni puntuali, tra cui:

• 23 ± 1 secondi di minimo a vuoto all’avvio;
• sosta a caldo di 20 ± 1 minuti;
• stabilizzazione delle temperature del lubrificante, del refrigerante e dei sistemi di post-trattamento tra 20 °C e 30 °C per almeno 15 minuti prima del ciclo a freddo;
• registrazione dei dati di regime e coppia almeno a 1 Hz, con frequenza raccomandata di 10 Hz per i set point;
• misure specifiche per il campionamento del particolato e per l’uso di sistemi CVS o di analisi del gas grezzo.

La prova va ripetuta se il motore si arresta durante il ciclo a freddo; in caso di guasto strumentale la prova va annullata. Per il ciclo a caldo è consentita una sola sosta a caldo supplementare con relativo riavvio.

Calcolo delle emissioni e aggiornamento delle formule

L’appendice 3 dell’allegato III modifica i criteri di calcolo delle emissioni specifiche e massiche per gas e particolato, distinguendo espressamente tra ciclo con avviamento a freddo e ciclo con avviamento a caldo. Le formule sono aggiornate in relazione a:

• massa totale dell’inquinante nel ciclo a freddo e a caldo;
• lavoro prodotto nei rispettivi cicli;
• correzioni di umidità per il particolato;
• rapporti di campionamento e calcolo della massa del gas di scarico diluito.

Le emissioni specifiche sono calcolate separatamente per i due cicli e poi combinate secondo le regole previste dal nuovo impianto di prova.

Aggiornamento dei cicli di prova e del regime di riferimento

Il punto 3.7.1 dell’allegato III è riscritto per chiarire i cicli applicabili alle diverse categorie di motori. La direttiva precisa anche il calcolo del regime di riferimento, definito dalla formula:

• nref = basso regime + 0,95 × (alto regime – basso regime), con la possibilità di usare il regime dichiarato dal costruttore se la differenza rispetto a quello misurato non supera ± 3 %; altrimenti si utilizza il regime misurato.

Carburante di riferimento

L’allegato V modifica la tabella del carburante di riferimento per macchine mobili non stradali con motori ad accensione spontanea omologati per le fasi III B e IV. In particolare, la densità a 15 °C è indicata in 833 e 865 kg/m3, con riferimento alla norma EN-ISO 3675.

Regime di flessibilità e obblighi informativi dell’OEM

L’allegato XIII viene semplificato. L’OEM deve fornire all’autorità che rilascia l’omologazione tutte le informazioni necessarie per decidere sull’attuazione del regime di flessibilità. Su richiesta, deve inoltre fornire alle autorità degli Stati membri le informazioni necessarie a confermare la correttezza della dichiarazione o dell’etichettatura di un motore immesso sul mercato in regime di flessibilità.

Il punto 1.7 è soppresso, in coerenza con l’obiettivo di ridurre oneri informativi non più adeguati alla nuova disciplina della fase III B.

Disposizione transitoria, recepimento ed entrata in vigore

L’articolo 2 stabilisce una disposizione transitoria: dal giorno successivo alla pubblicazione nella Gazzetta ufficiale gli Stati membri possono già rilasciare l’omologazione per i motori a controllo elettronico conformi ai nuovi allegati.

L’articolo 3 impone agli Stati membri di:

• adottare entro dodici mesi dalla pubblicazione le disposizioni legislative, regolamentari e amministrative necessarie;
• applicarle a decorrere dal 31 marzo 2011;
• comunicare immediatamente alla Commissione il testo delle misure adottate;
• inserire un riferimento alla direttiva nei provvedimenti di recepimento o corredarli di tale riferimento;
• trasmettere alla Commissione il testo delle disposizioni essenziali di diritto interno nella materia disciplinata.

La direttiva entra in vigore il giorno successivo alla pubblicazione nella Gazzetta ufficiale dell’Unione europea ed è destinata agli Stati membri.