Determinazione sperimentale delle emissioni di particolato da veicoli motorizzati a due ruote

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1 COLLABORAZIONE TRA ENEA E COMUNE DI ROMA (Dipartimento X - VI U.O. Prevenzione inquinamento Atmosferico ed Acustico) Determinazione sperimentale delle emissioni di particolato da veicoli motorizzati a due ruote RAPPORTO FASE I P.PICINI*; F. MESSALE*; C. MANNI* E. DONATO** * ENEA PROT-ANT ** COMUNE DI ROMA

2 PREMESSA Come noto negli anni più recenti nelle principali città italiane i blocchi della circolazione sono stati causati principalmente dall elevata concentrazione delle polveri sottili in atmosfera. La presenza di polveri sottili in atmosfera è imputabile a diverse sorgenti sia naturali che antropiche. Tra queste ultime le emissioni dovute al trasporto stradale su gomma sono quelle che maggiormente contribuiscono, sia direttamente che indirettamente, alla presenza di PM 1 nell aria delle città. Negli anni precedenti ENEA e comune di Roma (Dipartimento X U. O. Prevenzione dell inquinamento Atmosferico ed Acustico) hanno già avuto modo di interagire nell ambito degli studi, che ciascuno di essi ha condotto, per la stima delle emissioni di materiale particolato imputabili ai veicoli a due ruote. Da Questa collaborazione è emerso che le emissioni (g/km) di polveri sottili associati ai veicoli a due ruote con motorizzazione a due tempi, contribuiscono in maniera significativa all inquinamento da PM1 delle aree urbane. Nelle intenzioni delle Amministrazioni vi è l adozione di provvedimenti atti ad incidere sempre più efficacemente sulle emissioni da traffico veicolare ed, anche in caso di provvedimenti di emergenza, quali blocco del traffico o circolazione consentita a particolari categorie veicolari, una informazione scientificamente supportata consente di operare scelte più mirate. Da parte ENEA esiste, da un lato, l interesse ad un ulteriore sviluppo delle proprie competenze relative alle tecniche di campionamento e misura degli aerosol, dall altro, nell ambito dei compiti istituzionali dell Ente, a fornire supporto tecnico-scientifico alle pubbliche amministrazioni. Alla luce di quanto su esposto si è ritenuto utile un proseguimento della collaborazione tra ENEA e Comune di Roma con lo scopo di approfondire le tematiche sopra accennate al fine supportare, con dati sperimentali più dettagliati, le future iniziative dell Amministrazione finalizzate al miglioramento della qualità dell aria nel comune di Roma. Tra le due istituzioni è stata, pertanto, stipulata una Convenzione per uno studio-indagine congiunto per la valutazione sperimentale delle emissioni di polveri sottili dai veicoli a due ruote con motorizzazione a due tempi ed a quattro tempi Lo svolgimento delle attività previste dalla Convenzione sarà articolato in tre fasi: FASE I Raccolta ed analisi critica della bibliografia nazionale ed internazionale relativa alle emissioni di particolato dai veicoli a due ruote; Normativa sulle emissioni in vigore e normativa futura; Stima del parco circolante veicoli a due ruote attuale nel comune di Roma. FASE II Misure sperimentali. Le misure sperimentali avranno come scopo la determinazione sia dei fattori di emissione del particolato (PM) [mg/km] che la distribuzione granulometrica (PM1; PM2,5; PM1) e riguarderanno sia le motorizzazioni a due tempi che le motorizzazioni a 4 tempi. Le prove verranno effettuate su mezzi già circolanti ed il ciclo di prova sarà quello di omologazione. Compatibilmente con le disponibilità del mercato, la scelta dei mezzi impiegati, preventivamente concordata dai rispettivi responsabili scientifici, verterà su mezzi di anzianità e percorrenze tali da essere rappresentativi del parco esistente nel Comune di Roma e comunque non superiore agli otto anni e ai 4. km rispettivamente. In particolare per le motorizzazioni a due tempi le prove verranno effettuate su n 8 ciclomotori come appresso riportato

3 Ciclomotori Sistema di alimentazione Cilindrata N ciclomotori Pre EURO I Tradizionale 5 cc 3 EURO I Tradizionale 5 cc 3 EURO II Tradizionale 5 cc 1 EURO II Iniezione elettronica 5 cc 1 Per le motorizzazioni 4 tempi le prove saranno effettuate su n 4 scooter Sistema di alimentazione Cilindrata N scooter Scooter Pre-EURO I Tradizionale 15 cc 2 EURO I Tradizionale 15 cc 2 La scelta della cilindrata relativa agli scooter (15 cc) è stata fatta considerando che le cilindrate comprese nell intervallo cc sono, secondo i dati ANCMA, le più diffuse in Italia. FASE III Stima delle emissioni attuali Scenario del circolante al 25 Stima delle emissioni al 25

4 INTRODUZIONE In genere le emissioni di particolato generate dai veicoli adibiti al trasporto delle persone e delle merci vengono associate a quelli dotati di motore a combustione interna ad accensione spontanea. Più semplicemente nelle stime delle emissioni da trasporto stradale le emissioni di particolato vengono attribuite ai soli veicoli diesel mentre si suppone che i veicoli a benzina non emettano questo particolare inquinante. Ciò è dovuto principalmente a due motivi: nella normativa vigente, relativa alla omologazione dei veicoli, non esistono limiti alle emissioni di PM per i veicoli a benzina; essendo in generale i livelli di emissione del particolato da parte dei veicoli a benzina molto modesti rispetto a quelli dei diesel, il loro contributo può, in prima approssimazione, essere trascurato. Se quanto detto è abbastanza vero per gli autoveicoli, già da qualche tempo esistevano dubbi sulla validità dell assunzione per i veicoli a due ruote in special modo per le motorizzazioni a due tempi. Il problema è stato a lungo trascurato vista la scarsa presenza di questa tipologia di veicoli a livello europeo. È stato merito dell Italia aver posto con forza l attenzione sulle emissioni di particolato da parte dei veicoli a due ruote visto che il numero di ciclomotori e di motocicli ha un peso non trascurabile sull intero parco circolante 1 A tale proposito basti ricordare che in Italia il numero di veicoli a due ruote rappresenta, al 22, il 23,1% dell intero parco dei veicoli adibiti al trasporto passeggeri individuale (autovetture, motocicli e ciclomotori) ,81 79,24 79,22 79,1 79,31 78,23 77,77 77,69 77,36 [%] 4 76,92 76,9 76, ,14 7,5 13,87 6,89 14,3 6,75 14,13 6,77 14,7 6,62 15,14 6,62 15,63 6,6 15,56 6,75 15,45 7,19 15,11 7,97 14,46 8,64 13,91 9, Ciclomotori Motocicli Autovetture Figura. 1 Consistenza percentuale dei ciclomotori, motocicli e d autovetture sul totale dei veicoli adibiti al trasporto su gomma individuale. Italia Dell intero parco ciclomotori europeo circa il 47% circola in Italia ed i motocicli circolanti nel nostro Paese rappresentano oltre il 3% del circolante europeo.

5 La rilevante presenza di veicoli a due ruote e le implicazioni ambientali dovute al loro prevalente utilizzo in ambito urbano, hanno spinto svariate istituzioni italiane, pubbliche e private, ad intraprendere attività sperimentali con lo scopo di valutarne, in termini qualitativi e quantitativi, i livelli di emissione. I NORMATIVE PER I MOTOCICLI E CICLOMOTORI. Fino al 1992 non esistevano direttive comunitarie in tema di emissioni per l omologazione dei veicoli a due ruote e nemmeno le norme nazionali prendevano in considerazione le emissioni inquinanti presenti nei gas di scarico di tali veicoli. Le sole norme disponibili in materia erano i regolamenti ECE-ONU n 4 per i motocicli e n 47 per i ciclomotori. Detti regolamenti adottati in base all Accordo Internazionale di Ginevra del 2 marzo 1958, stabilivano norme comuni per l omologazione dei veicoli soltanto a carattere facoltativo. Nei due regolamenti citati erano previsti limiti solamente per le emissioni di CO e HC. Il Regolamento ECE-4, emendato nel 1988 (ECE 4.1), si applicava ai veicoli a due e a tre ruote con peso inferiore ai 4 kg e con velocità massima di progetto superiore a 5 km/h e/o con cilindrata superiore a 5cc. I limiti di emissione per l omologazione erano diversificati sia in base al tipo di motorizzazione: due tempi e quattro tempi, sia in base alla massa di riferimento così come era previsto per le prime direttive sugli autoveicoli(vedi Tab.I.1). Il regolamento ECE-47 era applicato ai veicoli a due o tre ruote con peso inferiore a 4 kg e cilindrata inferiore a 5 cc (vedi Tab.I.2). Regolamenti ECE 4 ed ECE 4.1 Motoveicoli CO [g/km] HC [g/km] Massa di riferimento (1) ECE 4 ECE 4.1 ECE 4 ECE 4.1 CONFORMITÀ ALL OMOLOGAZIONE. MOTORI A QUATTRO TEMPI R< ,5 7 4,2 1<R<3 25+,125(R-1) 17,5+,875(R-1) 7+,15(R-1) 4,2+,9(R-1) R> CONFORMITÀ ALLA PRODUZIONE. MOTORI A QUATTRO TEMPI R< <R<3 3+,15(R-1) 21+,15(R-1) 1+,2(R-1) 6+,12(R-1) R> ,4 Massa di riferimento CONFORMITÀ ALL OMOLOGAZIONE. MOTORI A DUE TEMPI R< , <R<3 16+,12(R-1) 12,8+,96(R-1) 1+,25(R-1) 8+,2(R-1) R> CONFORMITÀ ALLA PRODUZIONE. MOTORI A DUE TEMPI R< ,4 1<R<3 2+,15(R-1) 16+,12(R-1) 13+,4(R-1) 1,4+,32(R-1) R> ,8 (1) Massa di riferimento=massa del motoveicolo + 75 kg (peso conducente) Tabella I.1 - Limiti alle emissioni previsti dai regolamenti ECE 4 ed ECE 4.1 Regolamento ECE-47 Tipo di veicolo 2 ruote 3 ruote CO [g/km] HC [g/km] CO [g/km] HC [g/km] [ Conformità all omologazione 8, 5, 15, 1, Conformità alla produzione 9,6 6,5 18, 13, Tabella I.2 - Limiti alle emissioni previsti dal regolamento ECE 47

6 I.1 La direttiva 97/24/CE Il 3 giugno 1992 è stata emanata la direttiva 92/61/CEE relativa alle procedure di omologazione comunitaria dei veicoli a 2 e 3 ruote, ma le norme obbligatorie sulle emissioni sono state promulgate solo 5 anni dopo con la direttiva 97/24/CE pubblicata sulla Gazzetta Ufficiale delle Comunità Europee del 18 agosto 1997, che rinviava al 1999 l entrata in vigore obbligatoria delle misure contro l inquinamento. Le prove da eseguire per l omologazione, così come previsto dai regolamenti ECE-4 ed ECE-47 sono di due tipi: Tipo I:simulazione sul banco a rulli di un ciclo di guida urbano diverso per ciclomotori e motocicli.; Tipo II:controllo delle emissioni di CO con motore al minimo, da eseguirsi immediatamente dopo la prova di tipo I. Prova di tipo I per i motocicli Analogamente a quanto previsto per le autovetture il ciclo deve essere effettuato con partenza da freddo, nel senso che prima di effettuare la prova il veicolo deve essere termostatato ad una temperatura compresa tra i 2 ed i 3 C. A termostatazione avvenuta il ciclo di prova per i motocicli è così concepito: si avvia il motore e si attendono 4 secondi al minimo; si eseguono due cicli elementari di guida identici a quelli previsti per le autovetture relativamente al tratto urbano (ciclo UDC); o durata del ciclo elementare = 195 secondi; o velocità massima = 5 km/h o velocità media = 19 km/h o percorrenza del singolo ciclo = 1,13 km si eseguono altri quattro cicli identici ai primi due durante i quali si effettua il campionamento dei gas di scarico e la misura degli inquinanti; o durata totale del ciclo di omologazione = 117 s o percorrenza totale del ciclo = 6,78 km Rispetto all analogo ciclo di omologazione delle autovetture, pertanto, sono previsti, oltre ai 4 secondi iniziali, due cicli elementari di riscaldamento durante i quali non vengono effettuate misure. Fase di riscaldamento del motore Fase di campionamento dei gas di scarico 5 4 Velocità [km/h] Tempo [s] Ciclo elementare 195 s Figura I.1 Rappresentazione del ciclo di funzionamento su banco a rulli previsto per la prova di tipo I per i motocicli (Ciclo ECE 4)

7 6 5 4 V [km/h] t [s] 195 secondi Figura. I.2 Ciclo elementare urbano UDC (Urban Driving Cycle) Prova di tipo II per i motocicli Analogamente alle autovetture, alla fine della prova di tipo I è previsto il controllo del CO con il motore al minimo con il limite alla concentrazione di 4,5% in volume. Prova di tipo I per i ciclomotori Il ciclo elementare di guida urbano per i ciclomotori è descritto in Tabella I.3 e rappresentato in Errore. L'origine riferimento non è stata trovata. I.3. L intera prova di omologazione consiste nell eseguire otto cicli elementari in successione: i primi quattro sono effettuati per il condizionamento del motore mentre nei secondi quattro viene effettuato il campionamento dei gas di scarico con la stessa metodologia utilizzata per le autovetture (vedi Fig. I.4). Fase Acceleraz. Velocità Durata Fase Durata ciclo [m/s 2 ] [km/h] [s] [s] Minimo 8 8 Accelerazione tutto gas Da al max Velocità Costante tutto gas Max Decelerazione -.56 Da max a 2 Velocità Costante Decelerazione -.93 Da 2 a 6 17 Minimo Tabella I.3 - Successioni delle varie fasi della prova di Tipo I

8 Figura. I.3 - Rappresentazione del ciclo elementare di funzionamento su banco a rulli previsto per la prova di tipo I per i ciclomotori. Occorre notare che, come prescritto dalla direttiva, il ciclo prevede una fase di accelerazione a tutto gas e una fase a velocità costante sempre a tutto gas, fino ad incontrare la curva di decelerazione. ci sono dunque limiti alla velocità massima, che sarà quella effettivamente raggiungibile dai singoli ciclomotori, con l unica prescrizione che la durata complessiva delle tre fasi di accelerazione, velocità costante e successiva decelerazione a 2 km/h, sia di 57 sec Per i ciclomotori i limiti da rispettare con la prova di tipo I sono diversi se essi sono a 2 o 3 ruote; analogamente per i motoveicoli esistono limiti diversi se si tratta di motocicli, di tricicli o di quadricicli, e se il motore è a 2 oppure a 4 tempi. In Tabella I.4 e Tabella I.5 sono riportati i limiti previsti dalla direttiva 97/24 per i ciclomotori ed i motocicli. Da notare che, analogamente a quanto avvenuto per le autovetture, non sono più previsti limiti differenziati per l omologazione e la conformità alla produzione. km/h s Fase di condizionamento del motore Fase di campionamento gas di scarico Figura. I.4 - Rappresentazione del ciclo di funzionamento su banco a rulli previsto per la prova di tipo I per i ciclomotori.

9 Prova di tipo II per i ciclomotori Nella prova di tipo II per i ciclomotori è previsto il controllo delle emissioni di CO ed HC con il motore al minimo, ma attualmente non sono prescritti limiti ma semplicemente una registrazione dei valori misurati. Direttiva 97/24/CE Fase I (EURO I) Fase II (EURO II) Categoria ciclomotore Entrata in vigore Entrata in vigore CO HC + NO x CO HC + NO x [g/km] [g/km] [g/km] [g/km] Ciclomotori a 2 ruote ,2 Ciclomotori a 3 o 4 ruote ,5 1,2 Tabella I.4 - Limiti alle emissioni dei ciclomotori previsti dalla direttiva 97/24/CE Direttiva 97/24/CE Fase I (EURO I) Categoria motoveicolo Entrata in vigore CO HC NO x [g/km] [g/km] [g/km] motocicli 2T 8 4,1 tricicli e quadricicli 2T 12 6,2 motocicli 4T 13 3,3 tricicli e quadricicli 4T 19,5 4,5,45 Tabella I.5 - Limiti alle emissioni dei motocicli previsti dalla direttiva 97/24/CE Da notare che diversamente dai ciclomotori per i motocicli non è prevista una Fase II. Il 18 marzo 22 e stata emanata la direttiva 22/24/CE del Parlamento europeo e del Consiglio che abroga la direttiva 92/61/CE relativa ai procedimenti di omologazione dei veicoli a motore a due o tre ruote. La direttiva si applica a tutti i veicoli a motore a due o tre ruote, gemellate o no, ed ai quadricicli destinati a circolare su strada. Nella direttiva, tra le altre cose, vengono definite le categorie di veicoli oggetto della norma così come di seguito specificato. a) Ciclomotori, ossia veicoli a due ruote (categoria L1e) o veicoli a tre ruote (categoria L2e) aventi una velocità massima per costruzione non superiore a 45 km/h e caratterizzati: 1) nel caso dei veicoli a due ruote, da un motore: la cui cilindrata è inferiore o uguale a 5 cm 3 se a combustione interna, oppure la cui potenza nominale continua massima è inferiore o uguale a 4 kw per i motori elettrici; 2) nel caso dei veicoli a tre ruote, da un motore: la cui cilindrata è inferiore o uguale a 5 cm 3 se ad accensione comandata, oppure la cui potenza massima netta è inferiore o uguale a 4 kw per gli altri motori a combustione interna, oppure la cui potenza nominale continua massima è inferiore o uguale a 4kW per i motori elettrici; b) motocicli, ossia veicoli a due ruote, senza carrozzetta (categoria L3e) o con carrozzetta (categoria L4e), muniti di un motore con cilindrata superiore a 5 cm 3 se a combustione interna e/o aventi una velocità massima per costruzione superiore a 45 km/h; c) tricicli, ossia veicoli a tre ruote simmetriche (categoria L5e) muniti di un motore con cilindrata superiore a 5 cm 3 se a combustione interna e/o aventi una velocità massima per costruzione superiore a 45 km/h; d) quadricicli, ossia ai veicoli a motore a quattro ruote aventi le seguenti caratteristiche: quadricicli leggeri, la cui massa a vuoto è inferiore o pari a 35 kg (categoria L6e), esclusa la massa delle batterie per i veicoli elettrici, la cui velocità massima per costruzione è inferiore o uguale a 45 km/h e la cui cilindrata del motore è inferiore o pari a 5 cm 3 per i motori ad accensione comandata; o

10 la cui potenza massima netta è inferiore o uguale a 4kW per gli altri motori a combustione interna; o la cui potenza nominale continua massima è inferiore o uguale a 4 kw per i motori elettrici. Tali veicoli sono conformi alle prescrizioni tecniche applicabili ai ciclomotori a tre ruote della categoria L2e salvo altrimenti disposto da una direttiva particolare. e) quadricicli diversi da quelli di cui alla lettera d), la cui massa a vuoto è inferiore o pari a 4 kg (categoria L7e) (55 kg per i veicoli destinati al trasporto di merci), esclusa la massa delle batterie per i veicoli elettrici, e la cui potenza massima netta del motore è inferiore o uguale a 15 kw. Tali veicoli sono considerati come tricicli e sono conformi alle prescrizioni tecniche applicabili ai tricicli della categoria L5e salvo altrimenti disposto da una direttiva particolare.

11 I.2 - La direttiva 22/51/CE: i futuri limiti per i motocicli Recentemente con la direttiva 22/51/CE del 19 luglio 22, è stata modificata la 97/24/CE. La direttiva stabilisce nuovi limiti alle emissioni per i soli motocicli in quanto per questa categoria di veicoli nella 97/24/CE non era prevista una Fase II di limitazione alle emissioni. I nuovi limiti per la prova di tipo I sono riportati nella Tabella Come si vede è stata individuata una unica serie di limiti per la prova di tipo I da applicare, a partire dal 23 a tutti i motocicli mentre, per i soli motocicli a due ruote 2, è prevista una seconda fase a partire dal 26. DIRETTIVA 22/51/CE Valori limite per i motocicli (due ruote) ai fini dell omologazione e della conformità alla produzione CLASSE CO HC NO x [g/km] [g/km] [g/km] A I ( < 15 cc) 5,5 1,2,3 II ( > 15 cc) 5,5 1,,3 B I ( < 15 cc) (1) UDC a freddo 2,,8,15 II ( >15 cc) (2) 2,,3,15 UDC + EUDC a freddo Valori limite per i tricicli ed i quadricicli ai fini dell omologazione e della conformità alla produzione (accensione comandata) A tutte 7, 1,5,4 Valori limite per i tricicli ed i quadricicli ai fini dell omologazione e della conformità alla produzione (accensione spontanea) A tutte 2, 1,,65 Date di applicazione 1/4/23 per i nuovi veicoli 1/7/24 per tutti i veicoli 1/1/26 per i nuovi veicoli 1/1/27 per tutti i veicoli 1/4/23 per i nuovi veicoli 1/7/24 per tutti i veicoli 1/4/23 per i nuovi veicoli 1/7/24 per tutti i veicoli (1) Ciclo di prova: ciclo ECE 4 con misurazione delle emissioni per tutte e sei le fasi (inizio prelievo T=) (2) Ciclo di prova ECE 4 + EUDC (misurazione delle emissioni per tutte le fasi inizio del prelievo T=), con velocità massima di 12 km/h 3 Tabella II.6 - Limiti alle emissioni dei motocicli previsti dalla direttiva 22/51/CE La 22/51/CE ha introdotto numerose novità rispetto alla 97/24/CE che qui riassumiamo sinteticamente. È scomparsa la distinzione tra due tempi e quattro tempi ed è stata introdotta, per i soli motocicli a due ruote una distinzione in base alla cilindrata; per i tricicli ed i quadricicli i limiti alle emissioni sono differenziati in base al tipo di accensione: comandata (veicoli a benzina o a combustibili gassosi) o spontanea (veicoli a gasolio); sempre per prova di tipo I (vedi Fig.I.5), a partire dal 26 il ciclo di omologazione per i motocicli con cilindrata inferiore a 15 cc, pur restando quello previsto dal regolamento ECE-4 (solo tratto urbano), oltre ad inglobare, nella fase di prelievo dei gas, i primi due cicli elementari di riscaldamento, analogamente a quanto avviene per le autovetture l inizio del prelievo parte all accensione del motore (eliminazione dei 4 secondi al minimo senza marcia innestata); per i motocicli con cilindrata superiore a 15 cc il ciclo di omologazione (vedi Fig. I.6) prevede, così come per le autovetture, oltre al tratto urbano un tratto extraurbano, della durata di 4 secondi, con 2 Per i motocicli a due ruote del tipo Trial ed Enduro la fase A è prorogata al 1 gennaio 24 per i nuovi modelli ed al 1 gennaio 25 per tutti i modelli. 3 Per i motocicli la cui velocità massima ammessa è di 11 km/h la velocità massima è limitata a 9 km/h nel ciclo di prova extraurbano (EUDC).

12 velocità massima pari a 12 km/h e velocità media pari a 62,6 km/h; inizio del prelievo all accensione del motore; per le caratteristiche dei carburanti con i quali eseguire le prove di omologazione si rimanda direttamente alle caratteristiche dei carburanti previste per le prove di omologazione delle autovetture dalla direttiva 7/22/CE e successive modifiche. Lo scopo della direttiva 22/51/CE è quello di armonizzare il quadro normativo dei motocicli a quello delle autovetture ed in quest ottica, oltre alla riduzione dei limiti alle emissioni, sono previste una serie di azioni da intraprendere nell immediato futuro che renderanno di fatto il quadro normativo relativo alle emissioni dei ciclomotori e dei motocicli analogo a quello delle autovetture. Qui di seguito ne è riportata una ampia sintesi. Dispositivi antinquinamento Articolo 5 I certificati di omologazione devono confermare anche la funzionalità dei dispositivi antinquinamento per tutto il normale ciclo di vita dei veicoli a due o a tre ruote a decorrere dal 1 gennaio 26 per i nuovi tipi di veicoli e dal 1 gennaio 27 per tutti i tipi di veicoli fino ad una percorrenza di 3 km. A tal fine la Commissione entro il 31 dicembre 22 deve presentare al Parlamento europeo ed al Consiglio una proposta di regolamentazione integrativa che definisce il «normale ciclo di vita». Articolo 6 A decorrere dal 1 gennaio 26 per i nuovi tipi di veicoli a motore a due o a tre ruote, e a decorrere dal 1 gennaio 27 per tutti i tipi di veicoli, i certificati di omologazione sono condizionati anche alla conferma della funzionalità dei dispositivi antinquinamento per tutto il normale ciclo di vita del veicolo in normali condizioni di esercizio (conformità dei veicoli in circolazione sottoposti a corretta manutenzione e correttamente utilizzati). A tal fine la Commissione deve presentare al Parlamento europeo e al Consiglio una proposta di regolamentazione integrativa che definisce il «normale ciclo di vita».. Emissioni di CO 2 e consumo di combustibile Articolo 7 A decorrere dal 1 gennaio 26, gli Stati membri non possono più rilasciare l'omologazione CE e rifiutano l'omologazione di portata nazionale per i veicoli a due o a tre ruote se le emissioni di CO 2 e il consumo di carburante non sono stati rilevati conformemente alle disposizioni pertinenti. A decorrere dal 1 gennaio 27, gli Stati membri cessano di considerare validi i certificati di conformità che accompagnano i nuovi veicoli a motore a due ruote con una cilindrata superiore a 15 cc, e rifiutano l'immatricolazione, vietano la vendita o l'immissione in circolazione di veicoli nuovi se i valori relativi alle emissioni di CO 2 e al consumo dei medesimi non sono stati rilevati conformemente alle disposizioni pertinenti 4.. Nuovo ciclo di omologazione, emissioni di particolato, emissioni per evaporazioni ed OBD Articolo 8 1. La Commissione esamina la possibilità di emanare norme più severe sulle emissioni dei veicoli che rientrano nell'ambito di applicazione della presente direttiva, tenendo conto di quanto segue: a) lo sviluppo tecnico nel campo delle tecnologie di controllo delle emissioni e la fattibilità tecnica ed economica della loro applicazione ai motocicli e la loro applicazione ai diversi mercati ai quali questi veicoli si rivolgono; b) i progressi ottenuti nella messa a punto di un ciclo di prova più rappresentativo per i motocicli, che corregga le limitazioni dell'attuale ciclo di prova, come la partenza a freddo e la dinamica della guida a velocità elevata 4 La Commissione elaborerà il metodo per misurare le emissioni specifiche di CO2 dei veicoli a motore a due o a tre ruote.

13 c) l'opportunità di armonizzare a livello mondiale il ciclo di prova; d) la correlazione tra i valori limite del ciclo attuale di prova e quelli del nuovo; e) gli ulteriori lavori sulle emissioni di particolato e la questione delle emissioni di particolato dei motori ad accensione spontanea e di quelli ad accensione comandata; f) i lavori in corso sulla durata e conformità dei veicoli in servizio; g) gli ulteriori lavori in corso sull'avviamento a freddo, sui sistemi di diagnosi a bordo (OBD) e sulle emissioni per evaporazione; h) i lavori in corso sulla sostituzione dei convertitori catalitici; i) l'impatto economico sulla produzione di piccole serie e sui piccoli produttori 2. Entro il 31 dicembre 22 la Commissione presenta al Comitato per l'adeguamento al progresso tecnico una proposta che stabilisce un metodo di prova per misurare le emissioni di particolato da applicare alle nuove omologazioni per tipo dal 1 gennaio Entro il 31 dicembre 22 la Commissione presenta al Parlamento europeo e al Consiglio una proposta intesa a stabilire: a) valori limite vincolanti per le emissioni nella prova di tipo I relativamente ai veicoli a tre o a quattro ruote per la seconda fase vincolante a decorrere dal 26 e valori limite obbligatori per le emissioni di particolato b) l'obbligo di misurare le emissioni specifiche di CO 2 in sede di omologazione a norma dell'articolo 7. La Commissione presenta inoltre appropriate proposte per l'integrazione dei veicoli a due o a tre ruote nella strategia comunitaria di riduzione delle emissioni di CO 2 dovute al traffico; c) prescrizioni in materia di durata (dei dispositivi antinquinamento n.d.r) a decorrere dal 1 gennaio 26, a norma dell'articolo 5; d) una nuova serie di valori limite (fase III) per i ciclomotori, comprese le emissioni di particolato conformemente ai risultati degli studi previsti dal paragrafo 1,lettera e), da applicare dal 26.Le disposizioni sulle prescrizioni in materia di durata e l'obbligo di misurare le emissioni specifiche di CO 2 per l'omologazione, si applicheranno anche ai ciclomotori. 4.La Commissione presenta al Parlamento europeo e al Consiglio proposte relative all'ispezione e manutenzione, all'obd e al controllo delle emissioni per evaporazione. 5.Quanto prima possibile ed al più tardi dopo la messa a punto tecnica del ciclo di prova su scala mondiale, la Commissione presenta una proposta per la sua introduzione e una nuova serie di valori limite, comprese le emissioni di particolato dai motori ad accensione spontanea e da quelli ad accensione comandata a due tempi.

14 Fase di campionamento dei gas di scarico 5 4 Velocità [km/h] Tempo [s] Ciclo elementare 195 s Figura I.5 Ciclo di omologazione previsto dalla direttiva 22/51/CE valido per i motocicli con cilindrata 15 cc a partire dal 1 gennaio 26. Parte I tratto urbano Parte II tratto extraurbano Campionamento Velocità [km/h] Tempo [s] Figura I.6 - Ciclo di omologazione previsto dalla direttiva 22/51/CE valido per i motocicli con cilindrata >15 cc a partire dal 1 gennaio 27.

15 Nella Figura. I.7 sono rappresentati i limiti alle emissioni per i motocicli a due ruote previsti dalla 97/24/CEE e dalla 22/51/CE, mentre nella Figura I.8 sono riportati quelli validi per i tricicli ed i quadricicli [g/km] 6 5,8 5, , ,2 1,8,3,3,3,15,3,15 cc < 15 cc = 15 CC< 15 (ciclo UDC a freddo) 2 tempi 4 tempi Fase I Fase II Direttiva 97/24/CEE CO HC NOx Direttiva 22/51/CE cc = 15 (ciclo UDC+EUDC a freddo) ra. I.7 - Limiti alle emissioni per i motocicli a due ruote previsti dalla 97/24/CEE e dalla 22/51/CE. Figu ,5 15 [g/km] , ,5 1,2,45,4,65 Accensione comandata tutte le cilindrate 2 tempi 4 tempi Fase I Direttiva 97/24/CEE Direttiva 22/51/CE Accensione spontanea tutte le cilindrate CO HC NOx Figura. I.8 - Limiti alle emissioni per i tricicli e per i quadricicli previsti dalle direttive 97/24/CEE e 22/51/CE.

16 II ATTIVITÀ DI RICERCA CONDOTTE IN ITALIA ED IN EUROPA Negli ultimi quattro anni, sia in Italia che in Europa, sono state svolte diverse attività sperimentali per determinare le emissioni di particolato dai veicoli a due ruote: ciclomotori e motocicli. Gli enti di ricerca, pubblici e privati, e le istituzioni pubbliche che hanno partecipato a tali attività sono di seguito elencate. ENEA C.R. Casaccia Stazione Sperimentale Combustibili su commessa ANCMA (Associazione nazionale Cicli Motocicli e Affini) RICARDO su commessa dell ACEM (Associazione europea dei costruttori di ciclomotori e motocicli) Labeco S.p.A. in co-operatione con la Regione Emilia Romagna; la Regione Piemonte e la Regione Liguria L Istituto per l Ambiente e la Sostenibilità del Centro Internazionale di Ricerche di Ispra I.1 Attività del C. R. ENEA 5. Il primo ente di ricerca che ha effettuata misure sulle emissioni di PM è stato Il C.R. ENEA che nel 21 ha condotto una campagna di misure sperimentali su due ciclomotori uno, rispondente alla normativa 97/24/CEE (EURO I) e l altro, non, di tecnologia precedente (pre-euro I). Le misure sono state condotte sia in regime stazionario che dinamico. Le prove stazionarie sono state eseguite a quattro regimi diversi: Minimo Intermedio Alto Massimo velocità ~ km/h velocità ~25 km/h velocità ~45 km/h velocità ~ 54 km/h per il ciclomotore ~ 64 km/h per il ciclomotore non Le prove in regime dinamico sono state eseguite secondo il ciclo di omologazione ECE 47 previsto dalla 97/24/CEE. Sia durante le prove stazionarie che in quelle dinamiche oltre alla misura del particolato, sono state effettuate misure di consumo di carburante e di olio lubrificante. Nella Tabella II.1 sono riportati i risultati delle misure effettuate. Regimi di funzionamento Tipo di ciclomotore Emissioni di PM Consumo di olio Cons. di carburante mg/min mg/km g/min g/km g/min g/km Minimo Catalizzato Intermedio Catalizzato Alto Catalizzato Massimo Catalizzato ECE 47 Catalizzato Tabella. II.1 - Risultati delle misure effettuate in ENEA. Nelle Fig. II.1 e II.2 sono rappresentati i risultati delle emissioni di particolato e dei consumi di lubrificante per i diversi regimi di funzionamento. 5 D. Santino; P. Picini; L. Martino : Particulate Matter Emissions from Two-stroke Mopeds. SAE-NA Technical Paper Series

17 6 5 Emissioni di Particolato Consumo di olio lubrificante Rapporto Emissioni di PM/ consumo di olio lubrificante 546, ,5 [mg/min] 4 3 5,7 5,2 289,7 3,8 1,2 5 [%] , ,7 15,2 17,2 MINIMO INTERMEDIO ALTO MASSIMO 6,5-15 Figura. II.1 Ciclomotore. Valori delle emissioni del particolato, dei consumi di olio lubrificante e del rapporto PM/consumo di olio nei quattro regimi stazionari di prova. (Dati in mg/min) Emissioni di Particolato Consumo di olio lubrificante Rapporto Emissioni di PM/ consumo di olio lubrificante 959,5 [mg/min] ,1 8,6 8,9 11 [%] ,2 15,2 51,8 6,8 14,2 25,9 MINIMO INTERMEDIO ALTO MASSIMO Figura. II.2 Ciclomotore non. Valori delle emissioni del particolato, dei consumi di olio lubrificante e del rapporto PM/consumo di olio nei quattro regimi stazionari di prova. (Dati in mg/min) Dall esame dei due grafici sopra riportati si può dedurre che le emissioni di particolato dipendono fortemente sia dal consumo di olio che dalla presenza o meno del re. La dipendenza delle emissioni di particolato dal consumo di olio è evidente nel caso del ciclomotore non. In questo caso, infatti, ad un maggiore consumo di olio corrisponde una maggiore emissione di particolato: il rapporto tra le emissioni di PM ed i consumi di olio pressoché costante ne è una conferma (vedi Fig. II.2). Nel caso del ciclomotore, invece, quando i carichi diventano significativi (regime alto e massimo) le temperature di uscita dei gas di scarico sono sufficientemente elevate da innescare le reazioni di ossidazione nel re. La conseguenza è,

18 come appare evidente in Fig. II.1, una significativa riduzione delle emissioni di particolato a fronte di un elevato consumo di olio. In Fig. II.3 sono riportate le emissioni di particolato e i consumi di olio nelle misure eseguite secondo il ciclo ECE-47. Anche in questo caso è visibile l effetto del re sulle emissioni Emissioni di Particolato Consumo di olio lubrificante 22, Rapporto PM/Consumo di olio lubrificante [mg/min] [%] ,17 87, ,6 Ciclomotore ciclomotore non catalizato Figura. II.3 - Valori delle emissioni di particolato, dei consumi di olio di lubrificante e del rapporto PM/consumo di olio nella prova ECE-47. (Dati in mg/min) Nella Fig. II.4 sono infine riportati, per tutti i regimi di prova eseguiti, i valori delle emissioni di PM in mg/km , 14 [mg/km] ,8 35, 33,4 34,3 42,7 22,8 6,9 INTERMEDIO ALTO MASSIMO ECE-47 Ciclomotore Ciclomotore non Figura. II.4 Emissioni di PM nei vari regimi con velocità diversa da km/h.(dati in mg/km) Come si evince dalla figura il caso in cui le emissioni sono maggiori è quello relativo al ciclo ECE-47 dove i transitori hanno un effetto determinante sul livello delle emissioni.

19 II.2 Attività della Stazione Sperimentale Combustibili su commessa ANCMA (Associazione nazionale Cicli Motocicli e Affini) 6. Nei laboratori della Stazione Sperimentale Combustibili, su commessa dell ANCMA, è stata condotta una attività sperimentale su quattro ciclomotori usati le cui caratteristiche principali sono riportate in Tab. II.1. Ciclomotore Km effettuati 2 tempi o 4 tempi Tecologia Normativa di riferimento tempi Carburatore Pre-Euro I tempi Catalizzatore ossidante Euro I tempi Iniezione diretta Euro I tempi Carburatore Euro I Tab.II.1 - Principali caratteristiche dei ciclomotori utilizzati nella sperimentazione SSC-ANCMA Le prove sono state effettuate sul ciclo ECE-47 ed i prelievi di particolato sono stati effettuati, separatamente, sia durante i primi 4 cicli elementari di riscaldamento del motore (fase fredda) sia sui secondi quattro (fase calda). Per ogni ciclomotore sono state effettuate quattro prove. I risultati delle misure sono illustrate in Fig. II Fase a freddo Fase a caldo [mg/min] tempi Pre Euro I 2 tempi Euro I Catalizzato tempi Euro I Iniezione diretta 4 tempi Euro I Figura. II.5 - Risultati sperimentali Stazione Sperimentale Combustibili ANCMA. Come risulta evidente dai dati la tecnologia migliore è la motorizzazione a quattro tempi che, pur in assenza di un dispositivo di post-trattamento delle emissioni, fa registrare il livello più basso di emissioni. Relativamente alle motorizzazioni a due tempi il ciclomotore con alimentazione ad iniezione diretta presenta livelli di emissione comparabili con quelle del ciclomotore a quattro tempi mentre per gli altri due ciclomotori i livelli di emissione a caldo sono dello stesso ordine di grandezza di quelli ENEA. Interessante notare come i livelli di emissione a freddo per i ciclomotori con alimentazione a carburatore sono più elevati di quelli a caldo e ciò è particolarmente evidente per il ciclomotore per il quale le emissioni a freddo sono più del doppio di quelle a caldo. 6 P. Alburno: Moped Emission Factors : non Regulated Pollutants Particulate Matter. VII Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada Salone Centrale ENEA Roma 16 gennaio 23

20 II.3 Attività della RICARDO 7 ciclomotori e motocicli) 8 su commessa dell ACEM (Associazione europea dei costruttori di Su commessa dell ACEM la Ricardo ha effettuato una campagna di misure sperimentali su undici veicoli a due ruote le cui principali caratteristiche sono riportate in Tab. II.3 Veicolo Cilindrata 2 tempi o 4 tempi Alimentazione Iniezione di aria secondaria Catalizzazione tempi Carburatore No No tempi Carburatore Si No tempi Iniezione elettronica No Si tempi Carburatore Si Si tempi Iniezione elettronica No Si tempi Carburatore No No tempi Carburatore Si No tempi Iniezione elettronica No No tempi Iniezione elettronica No Si tempi Carburatore Si No tempi Carburatore No Si tempi Carburatore Si no Tab. II.3 - Principali caratteristiche dei ciclomotori utilizzati nella sperimentazione Ricardo-ACEM Le prove, comprese quelle sui ciclomotori, sono state effettuate sul ciclo ECE-4 modificato come riportato in Fig. II.6. Figura.II.6 - Ciclo di prova ECE-4 modificato. 7 La Ricardo Consulting Company è uno dei più prestigiosi centri di ricerca privati con filiali in tutto il mondo. La sede principale è in Ingilterra. 8 F. Vitale Motorcycle Unregulated Emissions. VIII Expert Panel Emissioni da Trasporto su Strada. Salone Centrale ENEA Roma 5 novembre 23.

21 Il singolo ciclo elementare del ciclo ECE-4 è identico al ciclo elementare urbano utilizzato per l omologazione delle autovetture 9. La sequenza del ciclo di omologazione ECE-4 è la seguente: all istante t=, (inizio del ciclo) il veicolo viene messo in moto e viene mantenuto al minimo senza marcia innestata per 4 secondi. Alla fine dei quaranta secondi vengono eseguiti due cicli elementari di riscaldamento della durata di 195 secondi ciascuno durante i quali non vengono effettuate misure. Alla fine di questi vengono eseguiti altri quattro cicli elementari identici ai primi due durante i quali vengono effettuati i prelievi per la misura degli inquinanti emessi. I risultati delle misure delle emissioni di PM sono riportati in Fig. II [mg/km] cc 18 cc 25 cc 4 cc 5 cc 65 cc 8 cc 95 cc 65 cc 13 cc 5 cc 5 cc 7 Catalizzato Catlizzato Carburatore Iniezione elettronica Iniezione Carburatore elettronica 4 tempi 2 tempi Figura. II.7 - Risultati delle prove effettuate dalla Ricardo-ACEM Come evidenziato dal grafico le emissioni maggiori sono quelle relative al ciclomotore a due tempi che, benché fornito di dispositivo di post-trattamento delle emissioni ha un livello di emissioni più di tre volte superiore a quello ad iniezione elettronica che a sua volta presenta un livello di emissione confrontabile con le motorizzazioni a quattro tempi. 9 Il ciclo di omologazione delle autovetture è composto di due parti: una relativa al tratto urbano del ciclo (UDC=Urban Driving Cycle) composta di quattro cicli elementari e una seconda parte relativa al tratto extraurbano (EUDC=Extra Urban Driving Cycle)

22 II.4 Attività svolte dal Institute for Environment and Sustainability: Emissions and Health Unit del Joint Research Centre di Ispra 111 Il lavoro svolto dal JRC di Ispra si inquadra in una vasta attività di ricerca commissionata dalla Comunità europea avente molteplici obiettivi tra i quali: 1. determinare le emissioni di PM dai motori a due tempi: 2. indagare sull influenza dell olio di lubrificazione sulle emissioni di PM; 3. indagare sulle ripercussioni dei diversi cicli di omologazione esistenti per i veicoli a due ruote sulle emissioni di PM. Per le motorizzazioni a due tempi le prove sono state effettuate su tre ciclomotori (Vedi Tab.II.4) ed è stato utilizzato il ciclo ECE-47 come ciclo di prova. I prelievi di PM sono stati effettuati separatamente durante i primi quattro cicli elementari del ciclo ECE-47 (fase a freddo), durante i restanti quattro (fase a caldo) e sull intero ciclo (fase a freddo + fase a caldo). Ciclomotore Tecnologia Normativa di riferimento 1 Carburatore Pre-Euro I 2 Catalizzatore ossidante Euro I 3 Iniezione diretta Euro I Tabella. II.4 - Principali caratteristiche dei ciclomotori utilizzati nelle prove Per valutare l influenza dell olio di lubrificazione sulle emissioni di particolato sono stati utilizzati tre tipi di olio: olio consigliato dal costruttore olio di bassa qualità: olio minerale con basso contenuto di additivi; olio di elevata qualità: completamente sintetico e con elevato contenuto di additivi [mg/km] Pre-Euro I carburatore Euro I carburatore Euro I Iniezione diretta Pre-Euro I carburatore Euro I carburatore Euro I Iniezione diretta Fase a freddo Fase a caldo Olio bassa qualità Olio alta qualità Olio casa costruttrice Fig. I.8 - Influenza dell olio di lubrificazione sulle emissioni di PM. Fase a freddo e fase a caldo. 1 G. Martini, P. Bonnel, A. Krasenbrink; G. de Santi: Particulate Emissions from Mopeds: Effect of Lubricant and Fuel. International ETH Conference on Combustion Generated Particles,. Zurich, 18-2 August G. Martini, P. Bonnel, C. Astorga-LLorens, A. Krasenbrink: Physical Characteristics of PM from 2-Stroke and 4- Stroke Motorcycle Engines. European Aerosol Conference 23, Madrid, 31 August-5 September 23

23 I risultati dell influenza della qualità dell olio di lubrificazione sulle emissioni è illustrato in Fig. II.8. Come si vede sia sul ciclomotore pre-euro I che su quello Euro I l influenza dell olio di lubrificazione è significativa, meno evidente risulta invece sul ciclomotore ad iniezione diretta anche se in questo caso l olio di elevata qualità sembra peggiorare il livello delle emissioni. È confermato che le emissioni a freddo sono più elevate di quelle a caldo ed anche in questo caso le emissioni a freddo del ciclomotore con re sono più del doppio di quelle a caldo. In Fig. II.9 sono riportati i risultati delle prove effettuate sull intero ciclo. Per il ciclomotore pre-euro I l olio di alta qualità riduce del 24% le emissioni rispetto a quello di bassa qualità, per il ciclomotore Euro I la riduzione è del 38%, mentre nel caso del ciclomotore con alimentazione ad iniezione diretta, l olio di alta qualità aumenta le emissioni del 17% [mg/km] Pre-Euro I carburatore Euro I carburatore Euro I Iniezione diretta Olio bassa qualità Olio alta qualità Figura II.9 - Influenza dell olio di lubrificazione sulle emissioni di PM. Intero ciclo ECE 47 (fase a freddo + fase a caldo) Le prove sperimentali per valutare l influenza del ciclo di omologazione sulle emissioni specifiche sono state effettuate su sette veicoli a due ruote le cui caratteristiche principali sono riportate in Tab. II.5, mentre In Tab. II.6 sono riportati il tipo di veicolo ed i cicli di omologazione utilizzati per ciascuno di essi. Veicolo Cilindrata 2 tempi o 4 tempi Alimentazione Iniezione di aria secondaria Catalizzatore 1 No No Carburatore 2 5 cc 2 tempi No Si 3 Iniezione diretta No No 4 No No No Catalizzatore a tre vie 4 tempi Carburatore 6 2 No No 7 5 Si No Tabella II.5 - Caratteristiche principali dei veicoli utilizzati dal JRC per le prove relative ai cicli di omologazione

24 Veicolo Ciclo di omologazione ECE 47 Euro II Euro III Euro III ECE 4 6 UDC 6 UDC + EUDC 1 X X X 2 X X X 3 X X X 4 X X 5 X 6 X 7 X X Tabella II.6 - Tipo di veicolo e ciclo di omologazione utilizzato per ciascuno di essi I cicli ECE-47, per i ciclomotori, ed ECE 4 per i motocicli, sono stati descritti precedentemente. La direttiva 22/51/CEE 12 prevede che, a partire dal 1 gennaio 26, per i motoveicoli il ciclo di omologazione venga modificato. Più precisamente a partire dal 26 il ciclo di omologazione per i motocicli con cilindrata inferiore a 15 cc, pur restando quello previsto dal regolamento ECE-4 (sei cicli elementari UDC), prevede che il prelievo dei gas di scarico inizi contemporaneamente all accensione del motore (eliminazione dei 4 secondi al minimo senza marcia innesta) e prosegua per tutti e sei i cicli elementari, inglobando nella misura anche i primi due cicli elementari di riscaldamento. Per i motocicli con cilindrata superiore a 15 cc il ciclo di omologazione aggiunge ai sei cicli elementari previsti per i motocicli con cilindrata inferiore a 15 cc un ciclo elementare per la parte extraurbana con velocità massima di 12 km/h del tutto identico alla parte extraurbana del ciclo di omologazione delle autovetture. Anche in questo caso l inizio del prelievo parte contemporaneamente con l accensione del motore e prosegue per tutta la durata del ciclo di omologazione. Nelle Figg II.1-II.12 sono riportati i risultati delle prove effettuate [mg/km] Ciclomotore Pre-Euro I carburatore Ciclomotore Euro I carburatore Ciclomotore Euro I Iniezione diretta Fase a freddo Fase a caldo Figura II.1 Emissioni di PM da ciclomotori su ciclo di omologazione ECE Per la normativa relativa alle omologazioni dei veicoli a due e tre ruote si rimanda al capitolo successivo.

25 [mg/km] Ciclomotore Pre-Euro I carburatore Ciclomotore Euro I carburatore 15 Ciclomotore Euro I Iniezione diretta Motociclo 125 cc 4 tempi Motociclo 5 cc 4 tempi Fase a freddo Fase a caldo Ciclo completo Figura II.11 Emissioni da ciclomotori e motocicli su ciclo di omologazione ECE-4 (Euro II) [mg/km] Pre-Euro I carburatore Euro I carburatore Euro I Iniezione diretta Motociclo 125 cc 4 tempi Motociclo 125 cc 4 tempi Motociclo 25 cc 4 tempi Motociclo 5 cc 4 tempi Figura II.12 Emissioni di PM da ciclomotori e motocicli su ciclo di omologazione Euro III per motocicli con cilindrata 15 cc. Come si vede per i ciclomotori le emissioni sul ciclo di omologazione ECE-47 sono, relativamente alla fase a caldo che è quella valida per le omologazioni, più elevate di quelle relative al ciclo ECE-4 per tutte e tre le tipologie di veicoli considerati, mentre se confrontate con quelle relative al ciclo Euro III le emissioni dei

26 ciclomotori risultano più basse. Ciò e comprensibile se si tiene presente che nel ciclo di omologazione Euro III le emissioni vengono misurate sull intero ciclo compresi i 4 secondi iniziali con ciclomotore fermo ed al minimo. II.5 Attività della Labeco S.p.A. in cooperatione con la Regione Emilia Romagna; la Regione Piemonte e la Regione Liguria 13 La scopo dell attività condotta dalla Labeco S.p.a in collaborazione con le regioni Emilia-Romagna, Piemonte e Liguria è stato quello di determinare i fattori di emissione di un gruppo di ciclomotori e motocicli rappresentativo del parco circolante in ambito urbano nelle reali condizioni di utilizzo. A tale scopo sono stati individuati nella città di Bologna due percorsi uno urbano e l altro extraurbano che i veicoli soggetti a sperimentazione hanno effettuato in tre differenti fasce orarie caratterizzate ciascuna da diverse situazioni di traffico. In totale sono stati effettuai 72 differenti percorsi. A bordo di ciascun veicolo è stata installata una centralina che ha registrato in continuo i seguenti parametri: velocità del veicolo; posizione dell acceleratore; numero di giri del motore; temperatura dei gas di scarico; temperatura ambiente. I cicli di guida, così monitorati, sono stati in seguito riprodotti integralmente su un banco a rulli dinamometrici; contestualmente sono state effettuate le misure delle emissioni. Nella sperimentazione sono stati utilizzati 12 veicoli a due ruote le cui caratteristiche principali sono illustrate in Tab. II.7 Veicolo Cilindrata 2 tempi o 4 tempi Alimentazione Catalizzazione tempi Carburatore No tempi Carburatore No tempi Carburatore Si tempi Carburatore No tempi Carburatore No tempi Carburatore Si tempi Carburatore No tempi Carburatore No tempi Carburatore No tempi Carburatore No tempi Carburatore No tempi Carburatore No Tabella II.7 - Principali caratteristiche dei veicoli a due ruote utilizzati nella sperimentazione. I risultati delle misure sono riportate in Fig. II Inserire la biblio

27 [mg/km] Catalizzato 9 17 Catalizzato tempi 4 tempi 2 tempi 4 tempi 2 tempi 4 tempi 4 tempi 4 tempi 5 cc 125 cc 15 cc 25 cc 4 cc Figura II.13 Emissioni di ciclomotori e motocicli ottenuti nella sperimentazione condotta dalla Labeco-Regioni Italiane su cicli reali di guida. Anche in questo caso, in cui le misure sono state eseguite su cicli reali di guida, i dati sperimentali confermano quanto emerso precedentemente.

28 II.6 Riepilogo delle varie attività sperimentali esaminate. Nelle Figg. II.14-II.16 sono riportati tutti i dati precedentemente esaminati suddivisi per tipologia di veicolo. I dati relativi ai motocicli sono riportati, per chiarezza di rappresentazione, in due grafici separati. [mg/km] ENEA ECE-47 SSC-ANCMA ECE-47 RICARDO-ACEM ECE-4 JRC-Ispra ECE-47 JRC-Ispra ECE-4 LABECO-REGIONI 1 Cicli reali LABECO-REGIONI 2 Cicli relai Limiti Euro III per autovetture diesel Limiti Euro IV per autovetture diesel Carburatore non Carburatore Iniezione elettronica non 19 Carburatore non 9 2 tempi 4 tempi Figura II.14 Riepilogo emissioni ciclomotori. Come evidenziato dal grafico i ciclomotori pre-euro I presentano, come già detto precedentemente, i maggiori livelli di emissione e, a seconda del ciclo di prova utilizzato nelle misure, oscillano tra 147 mg/km fino a 295 mg/km. Ricordiamo che quest ultimo valore è stato ottenuto nella sperimentazione compiuta a Bologna dalla Labeco-Regioni Italiane e si riferisce a cicli reali di guida dove i transitori hanno giocato un ruolo determinante. Da rimarcare l importanza determinante della tecnologia motoristica osservando come i ciclomotori a quattro tempi, anche in assenza di dispositivi di post-trattamento delle emissioni, fanno registrare i livelli più bassi di emissione di PM confrontabili con quelli dei ciclomotori ad iniezione diretta. Nel grafico sono riportati anche i limiti alle emissioni di PM per i veicoli diesel attualmente in vigore (Euro III) ed i limiti che entreranno in vigore il 1 gennaio 25. Se i ciclomotori 14 pre-euro I sono abbondantemente al di sopra di ambedue i valori limite, anche i ciclomotori Euro I con carburatore e re ossidante presentano, in alcuni casi, valori di emissioni superiori ai limiti Euro IV per le autovetture diesel. Nella Fig. II.15 sono riportati i riepiloghi delle emissioni di PM per i motocicli con cilindrata compresa tra 125 cc e 25 cc, mentre nella Fig. II.16 sono riportati quelli per i motocicli con cilindrata superiore a Ricordiamo che per i veicoli alimentati a benzina, compresi naturalmente i veicoli a due ruote, non esistono limiti alle emissioni di PM e quindi il confronto è fatto a scopo illustrativo.