Emissioni in condizioni di guida reali per macchine mobili non stradali: monitoraggio in servizio con strumentazione PEMS

This report describes the activities carried out during the curricular internship, focusing on emission monitoring tests for non-road mobile machinery under real-world operating conditions, known as ISM (In-Service Monitoring). The internship took place at Lombardini S.r.l. (part of the Rehlko Group), a company based in Reggio Emilia that specializes in the production of diesel engines for non-road applications. The aim of ISM testing is to replicate, as closely as possible, the machine's actual operating cycle while measuring gaseous pollutant emissions using specialized equipment known as PEMS (Portable Emission Measurement Systems). ISM testing has been mandatory since 2017, complementing the type-approval cycles performed in test cells; it differs from the latter in the following respects: • testing is conducted in the field rather than on a test bench; • the work cycle is not standardized but varies according to the machine category; • there are no limits on the emissions generated, as the test is intended solely for data collection. In addition to conducting the tests, my time at the company involved data post-processing, the validation of testing procedures, and the preparation of the documentation required by European Union type-approval authorities, in compliance with Stage V emission regulations for engines installed in non-road mobile machinery. The document covers the following main topics: • Introduction to pollution regulations; • Description of pollutants and exhaust after-treatment systems; • Regulations governing ISM testing; • Description of the instrumentation; • Analysis and reporting of the tests performed; • Conclusions.

Nell’elaborato vengono descritte le attività svolte durante il tirocinio curriculare, riguardanti l’esecuzione di test di monitoraggio delle emissioni per macchine mobili non stradali, nelle reali condizioni di esercizio ISM “In service Monitoring”. L’attività di tirocinio si è svolta presso l’azienda Lombardini s.r.l., appartenente al gruppo Rehlko, con sede a Reggio Emilia, specializzata nella produzione di motori Diesel per applicazioni non stradali. Lo scopo delle prove ISM è riprodurre, per quanto possibile, il reale ciclo di funzionamento della macchina, misurando le emissioni di inquinanti gassosi, mediante l’utilizzo di apposita strumentazione, denominata PEMS (Portable Emission Measurement). Le prove ISM sono obbligatorie da normativa dal 2017, affiancando i cicli di omologazione effettuati in sala prova, differenziandosi da quest’ultimi nelle seguenti caratteristiche: • la prova viene eseguita su campo e non al banco prova; • il ciclo di lavoro non è standard, bensì varia a seconda della categoria della macchina; • non presenta delle limitazioni per le emissioni generate, poiché la prova è finalizzata esclusivamente alla raccolta di dati. Oltre all’esecuzione dei test, durante la permanenza in azienda mi sono occupato della post-elaborazione dei dati, della validazione delle procedure di testing e della stesura dell’opportuna documentazione richiesta dagli enti di omologazione dell’Unione Europea, in conformità con le normative di omologazione delle emissioni Stage V, riguardanti i motori installati sulle macchine mobili non stradali. Nel documento vengono trattati i seguenti macro-argomenti: • Introduzione normative inquinamento; • Descrizione degli inquinanti e sistemi di post trattamento dei gas di scarico; • Normative riguardanti l’esecuzione delle prove ISM; • Descrizione della strumentazione; • Analisi e resoconto dei test eseguiti; • Conclusioni.