normativa
settembre 2016

Dual-Fuel retrofit, approvato il regolamento Unece

Flavio Mariani

Il Dual-Fuel è una soluzione che con modifiche di limitata entità consente l’utilizzo di metano in motori a ciclo diesel, caratterizzati da rendimenti un po’ più elevati rispetto ai motori a ciclo Otto. In una recente riunione è stato approvato il regolamento europeo per l’omologazione dei sistemi di trasformazione Dual-Fuel in retrofitNella 73ma riunione di Ginevra del 9 giugno 2016, il GRPE ha approvato un nuovo Regolamento UNECE per l’omologazione dei sistemi di trasformazione (retrofit) dual-fuel per i motori pesanti Diesel (documento: ECE/TRANS/WP.29/GRPE/2016/12 ). È un passo avanti nello sviluppo del settore NGV, dentro e fuori dell’Europa, che completa il quadro normativo internazionale del dual-fuel, colmando la lacuna del settore retrofit. Dal 2014 il regolamento UNECE R 49(1) include già i requisiti dei motori dual-fuel prodotti dalla fabbrica (OEM). Il nuovo documento per il retrofit è stato preparato da un gruppo di lavoro del GFV, organismo informale con funzione consultiva del GRPE. Del gruppo di lavoro dual-fuel facevano parte, tra gli altri, costruttori come VOLVO, MAN, Landi, Westport, Bosch, Clean Air Power, Hardstaff, e associazioni quali ad esempio NGV Global, NGVA Europe, Assogasliquidi, AEGPL, OICA, CLEPA.

 

Requisiti e procedure

Questi regolamenti UNECE su sicurezza ed emissioni inquinanti, riguardano veicoli, sistemi, parti ed equipaggiamenti. Includono requisiti per le prove delle prestazioni, e procedure amministrative, come l’omologazione, la conformità della produzione (es. i mezzi per comprovare la capacità del costruttore di realizzare prodotti che rispettano le caratteristiche riportate nelle specifiche dell’omologazione), e il mutuo riconoscimento delle omologazioni da parte dei paesi contraenti.

 

Gli aspetti principali

Il Regolamento riguarda motori Euro IV, Euro V ed EEV; si applica a CNG, LNG, e GPL. Alcuni aspetti trattati:

  • Criteri di designazione della famiglia di motori coperta dall’omologazione di un sistema di trasformazione dual-fuel
  • Requisiti tecnici e prove di omologazione
  • Meccanismi di scambio dei segnali operativi tra la centralina originale (ECU), e la logica di gestione del sistema di trasformazione
  • Criteri di designazione qualitativa di sistema, installazione, manuali di istruzione (responsabilità)
  • Criteri di valutazione della conformità di produzione (COP).

Durante la riunione, che si è svolta nella sala V del Palazzo delle Nazioni di Ginevra, sono state esaminate modifiche finali al documento su aspetti controversi. Le modifiche non sono state accettate, ma il tema sarà oggetto di ulteriori analisi future. È stato anche proposto un breve slittamento di alcuni mesi nella prosecuzione dell’iter normativo. La mozione non è stata accettata, perché è sentita dagli operatori una certa urgenza per questo tipo di provvedimento. Quindi il documento proseguirà nel normale iter verso la ratifica finale.

 

Schema del regolamento

TITOLO

Regulation on uniform provisions concerning the approval of dual fuel retrofit systems to be installed on heavy duty diesel engines and vehicles.

I

Preamble and guidance to the approval of heavy duty vehicles equipped with a dual-fuel engine retrofit system (HDDF-ERS)

1

Engine dual-fuel retrofit systems

2

Dual-fuel engine retrofit system families and application ranges

3

Conformity of production requirements

II

Requirements and specifications

1

Scope

2

Definitions

3

Abbreviations

4

Application for approval

5

Approval

6

Actual applications

7

Technical requirements and tests

8

Engine retrofit system family and application range

9

Conformity of production

10

Penalties for non-conformity of production

11

Modification and extension of approvals

12

Production definitely discontinued

13

Names and addresses of Technical Services responsible for conducting approval tests and of Type Approval Authorities

Annex 1

Information document

Appendix 1

Essential characteristics of the (parent) retrofit system and of the demonstration engine

Appendix 2

Essential characteristics of the engine retrofit system family and of the application range

Annex 2

(Reserved)

Annex 3

Information document regarding the actual applications

Appendix 1

List of Actual Applications

Annex 4

Arrangement of the dual-fuel engine retrofit system type approval mark

Annex 5

Communication concerning the approval or extension or refusal or withdrawal of approval or production definitively discontinued of a type of an engine retrofit system (HDDF-ERS) pursuant to Regulation No. XXX 25

Annex 6

Dual-fuel engine retrofit systems intended to be fitted on road vehicles – requirements and tests

Prove per omologazione

Uno degli aspetti più importanti e dibattuti in seno al gruppo di lavoro riguarda le prove per l’omologazione, e l’estensione del suo campo di applicazione. Le opzioni contemplate sono:

  • Prova del motore al banco (Bench test); obbligatoria per l’omologazione;
  • Prova del veicolo su strada (PEMS); utilizzabile per l’estensione del campo di applicazione.

La prova del motore al banco è effettuata secondo il ciclo di prova che viene prescritto dal Regolamento R 49 (Annex 4A). Nel caso del retrofit essa impone lo smontaggio del motore dal veicolo. L’opzione relativa alla misurazione delle emissioni su strada richiede l’installazione di misuratori portatili sul veicolo, e la prova del mezzo su un percorso prefissato (urbano, extraurbano, autostradale). L’estensione del campo di applicazione del sistema di trasformazione dual-fuel in prova può essere accettato solo se le emissioni in marcia a dual-fuel risultano uguali o inferiori alle emissioni in marcia a gasolio e a condizione che il veicolo in marcia a gasolio rispetti i relativi limiti di norma delle emissioni.

La prova dell’intero veicolo al banco a rulli non richiede la separazione del motore dal veicolo. Per questo tipo di prova però non esiste una modalità standardizzata; perciò alla fine dei lavori questa opzione è stata scartata e non compare nel testo approvato del Regolamento.

Gli specifici componenti del sistema retrofit devono essere conformi al Regolamento UNECE R 110 parte I (2).

 

Glossario acronimi usati nel testo

AEGPL = Associazione Europea Gas di Petrolio Liquefatti
CLEPA = Comité de Liaison de la Construction d’Equipements et de Pièces d’Automobiles (European Association of Automotive Suppliers), associazione europea fornitori di componenti per l’auto
CNG = Compressed Natural Gas
ECU = Electronic Control Unit
GFV = Gaseous Fuel Vehicles. Organismo informale con funzione consultiva del GRPE. Il GFV ha condotto per oltre 10 anni una utile attività nell’ambito delle norme internazionali per i veicoli a gas naturale. Purtroppo esso è stato chiuso a giugno 2016, subito dopo la riunione di Ginevra
GPL = Gas di Petrolio Liquefatti
GRPE = Group Rapporteur Pollution et Energie
LNG = liquefied Natural Gas
OEM = Original Equipment Manufacturer; indica i motori e veicoli prodotti in versione a gas naturale. direttamente dal costruttore
OICA = Organisation Internationale des Constructeurs d’Automobiles, Organizzazione internazionale di costruttori di veicoli a motore
PEMS = Portable Emission Metering System; sistema portatile di misura delle emissioni
UNECE = United Nations Economic Commission for Europe
WP 29 = World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations

Omologazione Dual-Fuel

Durante i lavori era stata avanzata la proposta di poter omologare un sistema di trasformazione anche nel caso in cui il veicolo originale a gasolio non rispettasse i limiti alle emissioni, purchè li rispettasse invece in marcia a dual-fuel, dopo la trasformazione. Ma la soluzione è stata poi scartata, perché si considera inopportuno, nell’ambito di un Regolamento UNECE, operare qualsiasi intervento su motori che non rispettano le norme sulle emissioni. Questa decisione, naturalmente è comprensibile sotto l’aspetto formale. Purtroppo, sul piano pratico, essa impedisce il miglioramento delle prestazioni ambientali di una certa tipologia di veicoli, che avrebbero potuto invece trarre giovamento dalla trasformazione a gas naturale.

Dual-Fuel retrofit, approvato il regolamento Unece 2Dopo la discussione, il GRPE ha approvato la proposta di regolamento presentata dal GFV. L’iter del documento procederà con l’invio per l’approvazione formale da parte del WP29 in Novembre 2016.  Si prevede l’entrata in piena applicazione del Regolamento entro la metà o la fine del 2017.  Il normale processo di emendamento del Regolamento, se gli operatori coinvolti o altri operatori vorranno introdurre modifiche sostanziali, potrà iniziare solo dopo questo periodo.

A questo riguardo, è opinione di alcuni componenti del gruppo di lavoro dual-fuel, che i requisiti fissati dal Regolamento in alcuni aspetti siano molto prescrittivi e che il loro rispetto risulti arduo per gli operatori del settore retrofit. Per questa ragione, questi operatori resteranno attivi, anche in seguito alla ratifica del Regolamento, nella ricerca di ulteriori soluzioni tecniche che consentano in futuro un percorso di omologazione più agevole, pur conservando una qualità ambientale soddisfacente delle trasformazioni dual-fuel retrofit.

In particolare, i differenti  sistemi e metodi di prova disponibili per i motori trasformati a dual-fuel saranno oggetto di ulteriori analisi, alla ricerca di nuove soluzioni da proporre al GRPE.

 

Note

 (1) UNECE Regulation R 49 – Uniform provisions concerning the measures to be taken against the emission of gaseous and particulate pollutants from compression-ignition engines and positive ignition engines for use in vehicles

(2) UNECE Regulation R 110 – Uniform provisions concerning the approval of:

  1. specific components of motor vehicles using compressed natural gas (CNG) in their propulsion system;
  2. vehicles with regard to the installation of specific components of an approved type for the use of compressed natural gas (CNG) in their propulsion system