ISO 8178-11:2006
(Main)Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions from engines used in nonroad mobile machinery under transient test conditions
Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions from engines used in nonroad mobile machinery under transient test conditions
ISO 8178-11:2006 specifies the measurement and evaluation methods for gaseous and particulate exhaust emission from reciprocating internal combustion (RIC) engines under transient conditions on a test bed, necessary for determining one value for each exhaust gas pollutant. The specific transient test cycle covered by ISO 8178-11:2006 is applicable to compression-ignition engines for mobile use with a power output between 37 kW and 560 kW, excluding engines for motor vehicles primarily designed for road use. ISO 8178-11:2006 may be applied to engines used in off-road vehicles and diesel powered off-road industrial equipment as described in ISO 8178-4. This includes, for example, engines for construction equipment including wheel loaders, bulldozers, crawler tractors, crawler loaders, truck-type loaders, off-highway trucks, hydraulic excavators, agricultural equipment, self propelled agricultural vehicles (including tractors), forestry equipment, fork lift trucks, road maintenance equipment and mobile cranes. Many of the procedures described below are detailed accounts of laboratory methods, since determining an emissions value requires performing a complex set of individual measurements, rather than obtaining a single measured value. Thus, the results obtained depend as much on the process of performing the measurements as they depend on the engine and test method.
Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des émissions de gaz d'échappement — Partie 11: Mesurage au banc d'essai des émissions de gaz et de particules des gaz d'échappement de moteurs d'engins mobiles non routiers en régime transitoire
L'ISO 8178-11:2006 spécifie les méthodes de mesure et d'évaluation au banc d'essai des émissions de gaz et de particules des gaz d'échappement des moteurs alternatifs à combustion interne en régime transitoire, nécessaires pour déterminer une valeur pour chaque polluant des gaz d'échappement. Le cycle d'essai transitoire spécifique couvert par l'ISO 8178-11:2006 est applicable aux moteurs à allumage par compression pour installations mobiles avec une puissance de sortie comprise entre 37 kW et 560 kW, à l'exclusion des moteurs de véhicules principalement conçus pour une utilisation sur route. L'ISO 8178-11:2006 peut s'appliquer aux moteurs utilisés sur les véhicules non routiers et les équipements industriels non routiers à moteur diesel tels que décrits dans l'ISO 8178-4:2006, 8.3.1.3. Ceux-ci comprennent, par exemple, les moteurs des engins de chantier y compris les chargeuses montées sur roues, les bulldozers, les tracteurs à chenilles, les chargeuses à chenilles, les chargeurs de type camion, les camions hors route, les pelles hydrauliques, les engins agricoles, les véhicules agricoles automoteurs (y compris les tracteurs), les engins forestiers, les chariots élévateurs à fourche, le matériel pour l'entretien des routes et les grues mobiles. La plupart des méthodes décrites ci-dessous sont les rapports détaillés de méthodes de laboratoire, puisque la détermination d'une valeur des émissions nécessite l'exécution d'un ensemble complexe de mesurages individuels, plutôt que l'obtention d'une unique valeur mesurée. Ainsi, les résultats obtenus dépendent aussi bien de l'exécution des mesurages que du moteur et de la méthode d'essai.
General Information
Frequently Asked Questions
ISO 8178-11:2006 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions from engines used in nonroad mobile machinery under transient test conditions". This standard covers: ISO 8178-11:2006 specifies the measurement and evaluation methods for gaseous and particulate exhaust emission from reciprocating internal combustion (RIC) engines under transient conditions on a test bed, necessary for determining one value for each exhaust gas pollutant. The specific transient test cycle covered by ISO 8178-11:2006 is applicable to compression-ignition engines for mobile use with a power output between 37 kW and 560 kW, excluding engines for motor vehicles primarily designed for road use. ISO 8178-11:2006 may be applied to engines used in off-road vehicles and diesel powered off-road industrial equipment as described in ISO 8178-4. This includes, for example, engines for construction equipment including wheel loaders, bulldozers, crawler tractors, crawler loaders, truck-type loaders, off-highway trucks, hydraulic excavators, agricultural equipment, self propelled agricultural vehicles (including tractors), forestry equipment, fork lift trucks, road maintenance equipment and mobile cranes. Many of the procedures described below are detailed accounts of laboratory methods, since determining an emissions value requires performing a complex set of individual measurements, rather than obtaining a single measured value. Thus, the results obtained depend as much on the process of performing the measurements as they depend on the engine and test method.
ISO 8178-11:2006 specifies the measurement and evaluation methods for gaseous and particulate exhaust emission from reciprocating internal combustion (RIC) engines under transient conditions on a test bed, necessary for determining one value for each exhaust gas pollutant. The specific transient test cycle covered by ISO 8178-11:2006 is applicable to compression-ignition engines for mobile use with a power output between 37 kW and 560 kW, excluding engines for motor vehicles primarily designed for road use. ISO 8178-11:2006 may be applied to engines used in off-road vehicles and diesel powered off-road industrial equipment as described in ISO 8178-4. This includes, for example, engines for construction equipment including wheel loaders, bulldozers, crawler tractors, crawler loaders, truck-type loaders, off-highway trucks, hydraulic excavators, agricultural equipment, self propelled agricultural vehicles (including tractors), forestry equipment, fork lift trucks, road maintenance equipment and mobile cranes. Many of the procedures described below are detailed accounts of laboratory methods, since determining an emissions value requires performing a complex set of individual measurements, rather than obtaining a single measured value. Thus, the results obtained depend as much on the process of performing the measurements as they depend on the engine and test method.
ISO 8178-11:2006 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 13.040.50 - Transport exhaust emissions; 27.020 - Internal combustion engines. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8178-11
First edition
2006-04-01
Reciprocating internal combustion
engines — Exhaust emission
measurement —
Part 11:
Test-bed measurement of gaseous and
particulate exhaust emissions from
engines used in nonroad mobile
machinery under transient test conditions
Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des émissions de
gaz d'échappement —
Partie 11: Mesurage au banc d'essai des émissions de gaz et de
particules des gaz d'échappement de moteurs d'engins mobiles non
routiers en régime transitoire
Reference number
©
ISO 2006
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ii © ISO 2006 – All rights reserved
Contents Page
Foreword. vi
Introduction . vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Symbols and abbreviated terms . 4
4.1 General symbols. 4
4.2 Symbols and abbreviations for the fuel composition. 6
4.3 Symbols and abbreviations for the chemical components. 7
4.4 Abbreviations . 7
5 Test conditions . 8
5.1 Engine test conditions . 8
5.1.1 Test condition parameter. 8
5.1.2 Test validity . 8
5.2 Engines with charge air cooling. 8
5.3 Power . 8
5.4 Engine air intake system. 9
5.5 Engine exhaust system. 9
5.6 Cooling system . 9
5.7 Lubricating oil . 9
5.8 Test fuel . 9
6 Test cycle. 10
6.1 General. 10
6.2 General test sequence. 10
6.3 Engine mapping procedure . 11
6.3.1 General. 11
6.3.2 Determination of the mapping speed range . 11
6.3.3 Engine mapping curve . 12
6.3.4 Mapping curve generation . 12
6.3.5 Alternative mapping . 12
6.3.6 Replicate tests. 12
6.4 Generation of the reference test cycle . 13
6.4.1 Reference speed . 13
6.4.2 Denormalization of engine speed . 13
6.4.3 Denormalization of engine torque. 13
6.4.4 Example of denormalization procedure . 13
6.5 Dynamometer . 14
6.5.1 General. 14
6.5.2 Eddy-current dynamometer. 14
6.6 Verification of the test run . 14
6.6.1 Data shift. 14
6.6.2 Calculation of the cycle work . 14
6.6.3 Validation statistics of the test cycle. 15
7 Emissions test run. 16
7.1 General. 16
7.2 Preparation of the sampling filters . 16
7.3 Installation of the measuring equipment .16
7.4 Starting and preconditioning the dilution system and the engine . 16
7.5 Starting the particulate sampling system. 16
7.6 Adjustment of the dilution system . 17
7.7 Checking the analysers . 17
7.8 Engine starting procedure . 17
7.9 Cycle run. 17
7.9.1 Test sequence . 17
7.9.2 Analyser response . 17
7.9.3 Particulate sampling . 18
7.9.4 Engine stalling. 18
7.9.5 Operations after test . 18
8 Principles of emissions measurement .18
8.1 General . 18
8.2 Equivalence . 19
8.3 Accuracy . 19
9 Determination of gaseous components in the raw exhaust gas and of the particulates
with a partial flow dilution system. 20
9.1 General . 20
9.2 Determination of exhaust gas mass flow . 21
9.2.1 General . 21
9.2.2 Response time. 21
9.2.3 Direct measurement method. 21
9.2.4 Air and fuel measurement method. 21
9.2.5 Tracer measurement method. 21
9.2.6 Air flow and air to fuel ratio measurement method. 22
9.3 Determination of the gaseous components . 23
9.3.1 General . 23
9.3.2 Sampling for gaseous emissions. 23
9.3.3 Data evaluation. 23
9.3.4 Calculation of mass emission. 24
9.3.5 Dry/wet correction. 26
9.3.6 NO correction for humidity and temperature . 27
x
9.3.7 Calculation of the specific emissions. 28
9.4 Particulate determination. 28
9.4.1 General . 28
9.4.2 Particulate sampling . 28
9.4.3 System response time . 28
9.4.4 Data evaluation. 29
9.4.5 Calculation of mass emission. 29
9.4.6 Particulate correction factor for humidity . 30
9.4.7 Calculation of the specific emissions. 31
10 Determination of gaseous and particulate components with a full flow dilution system . 31
10.1 General . 31
10.2 Determination of the diluted exhaust gas flow . 32
10.2.1 General . 32
10.2.2 PDP-CVS system. 32
10.2.3 CFV-CVS system . 32
10.2.4 SSV-CVS system . 33
10.3 Determination of the gaseous components . 34
10.3.1 General . 34
10.3.2 Sampling for gaseous emissions. 34
10.3.3 Data evaluation. 34
10.3.4 Calculation of mass emission. 34
10.3.5 Dry/wet correction. 37
10.3.6 NO correction for humidity and temperature . 38
x
10.3.7 Calculation of the specific emissions. 38
10.4 Particulate determination. 38
10.4.1 General . 38
10.4.2 Particulate sampling . 39
iv © ISO 2006 – All rights reserved
10.4.3 Calculation of mass emission . 39
10.4.4 Particulate correction factor for humidity. 40
10.4.5 Calculation of the specific emissions. 40
11 Measurement equipment for the gaseous components. 40
11.1 General analyser specifications. 40
11.1.1 General. 40
11.1.2 Accuracy. 40
11.1.3 Precision. 41
11.1.4 Noise . 41
11.1.5 Zero drift . 41
11.1.6 Span drift . 41
11.1.7 Rise time . 41
11.1.8 Gas drying . 41
11.2 Analysers. 41
11.2.1 General. 41
11.2.2 Carbon monoxide (CO) analysis . 41
11.2.3 Carbon dioxide (CO ) analysis . 41
11.2.4 Hydrocarbon (HC) analysis. 42
11.2.5 Non-methane hydrocarbon (NMHC) analysis . 42
11.2.6 Oxides of nitrogen (NO ) analysis . 42
x
11.2.7 Formaldehyde (HCHO) analysis . 42
11.2.8 Methanol (CH OH) analysis . 42
11.2.9 Air to fuel measurement. 43
11.3 Calibration . 43
11.3.1 General. 43
11.3.2 Response time check of the analytical system . 43
11.3.3 Verification of the calibration curve. 44
11.3.4 Calibration of tracer gas analyser for exhaust flow measurement . 44
11.3.5 Calibration intervals . 44
11.4 Analytical system. 44
12 Measurement equipment for particulates . 44
12.1 General specifications. 44
12.1.1 General. 44
12.1.2 Particulate sampling filters. 45
12.1.3 Weighing chamber and analytical balance specifications . 45
12.1.4 Specifications for flow measurement. 46
12.1.5 Additional specifications . 47
12.2 Dilution and sampling system. 47
12.3 Calibration . 47
12.3.1 General. 47
12.3.2 Flow measurement . 47
12.3.3 Determination of the transformation time (partial flow dilution system only) . 48
12.3.4 Calibration of the CVS system (full flow dilution system only) . 49
12.3.5 Calibration intervals . 49
Annex A (normative) NRTC engine dynamometer schedule. 50
Annex B (normative) Determination of system equivalence . 61
Annex C (normative) Determination of system sampling error. 63
Annex D (normative) Carbon flow check. 65
Annex E (informative) Example of calculation procedure (raw/partial flow). 67
Annex F (informative) Ramped modal cycle (RMC). 70
Annex G (normative) Statistical equations. 71
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8178-11 was prepared by Technical Committee ISO/TC 70, Internal combustion engines, Subcommittee
SC 8, Exhaust gas emission measurement.
ISO 8178 consists of the following parts, under the general title Reciprocating internal combustion engines —
Exhaust gas emission measurement:
⎯ Part 1: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions
⎯ Part 2: Measurement of gaseous and particulate exhaust emissions at site
⎯ Part 3: Definitions and methods of measurement of exhaust gas smoke under steady-state conditions
⎯ Part 4: Test cycles for different engine applications
⎯ Part 5: Test fuels
⎯ Part 6: Report of measuring results and tests
⎯ Part 7: Engine family determination
⎯ Part 8: Engine group determination
⎯ Part 9: Test cycles and test procedures for test bed measurement of exhaust gas smoke emissions from
compression ignition engines operating under transient conditions
⎯ Part 10: Test cycles and test procedures for field measurement of exhaust gas smoke emissions from
compression ignition engines operating under transient conditions
⎯ Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions from engines used in
nonroad mobile machinery under transient test conditions
vi © ISO 2006 – All rights reserved
Introduction
Today’s measurement systems depend on the type of test cycle, steady state or transient, and the type of
pollutant to be measured. On a steady state cycle, the mass of gaseous emissions can be calculated either
from the concentration in the raw exhaust gas and the exhaust flow of the engine, which can easily be
determined, or from the concentration in the diluted exhaust gas and the CVS (Constant Volume Sampling)
flow of a full flow dilution system. Both equivalent systems are described in ISO 8178-1. For PM, full flow
dilution or partial flow dilution systems, in which only a portion of the exhaust gas is diluted, can be used.
On a transient cycle as covered by this International Standard, real-time exhaust flow determination is more
difficult. Therefore, the CVS principle has been used for many years due to the fact that exhaust mass flow
measurement is not required with this system. The total exhaust gas is diluted, the total flow as the sum of
dilution air and exhaust gas flow is kept virtually constant and the emissions (gaseous and PM) are measured
in the diluted exhaust gas. The space and cost requirements of such a system are considerably higher than
for the partial flow dilution systems used on steady state cycles. On the other hand, raw exhaust
measurement and partial flow systems can only be applied to transients if sophisticated control systems and
calculation algorithms are used.
For most nonroad applications and heavy-duty engines, the CVS system is large and costly. Therefore,
ISO 16183 has been developed by ISO/TC 22/SC 5, which defines raw gaseous emissions measurement and
partial flow dilution for heavy-duty engines under transient test conditions. Since many nonroad engines are
similar to heavy-duty engines in engine size, displacement and power, it is believed that the contents of
ISO 16183 can also be applied to nonroad engines.
For the purpose of this International Standard, both full flow dilution and partial flow dilution/raw exhaust
methods are considered equivalent and are therefore covered herein.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8178-11:2006(E)
Reciprocating internal combustion engines — Exhaust
emission measurement —
Part 11:
Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust
emissions from engines used in nonroad mobile machinery
under transient test conditions
1 Scope
This part of ISO 8178 specifies the measurement and evaluation methods for gaseous and particulate exhaust
emission from reciprocating internal combustion (RIC) engines under transient conditions on a test bed,
necessary for determining one value for each exhaust gas pollutant.
The specific transient test cycle covered by this part of ISO 8178 is applicable to compression-ignition engines
for mobile use with a power output between 37 kW and 560 kW, excluding engines for motor vehicles
primarily designed for road use. This part of ISO 8178 may be applied to engines used in off-road vehicles
and diesel powered off-road industrial equipment as described in 8.3.1.3 of ISO 8178-4. This includes e.g.
engines for construction equipment including wheel loaders, bulldozers, crawler tractors, crawler loaders,
truck-type loaders, off-highway trucks, hydraulic excavators, agricultural equipment, self propelled agricultural
vehicles (including tractors), forestry equipment, fork lift trucks, road maintenance equipment and mobile
cranes.
Many of the procedures described below are detailed accounts of laboratory methods, since determining an
emissions value requires performing a complex set of individual measurements, rather than obtaining a single
measured value. Thus, the results obtained depend as much on the process of performing the measurements
as they depend on the engine and test method.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 8178-1, Reciprocating internal combustion engines — Exhaust emission measurement — Part 1:
Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions
ISO 8178-5, Reciprocating internal combustion engines — Exhaust emission measurement — Part 5: Test
fuels
ISO 5167-1, Measurement of fluid flow by means of pressure differential devices inserted in circular cross-
section conduits running full — Part 1: General principles and requirements
ISO 5725-2:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic
method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method
ISO 14396:2002, Reciprocating internal combustion engines — Determination and method for the
measurement of engine power — Additional requirements for exhaust emission tests in accordance with
ISO 8178
ISO 15550, Internal combustion engines — Determination and method for the measurement of engine
power — General requirements
ISO 16183:2002, Heavy duty engines — Measurement of gaseous emissions from raw exhaust gas and of
particulate emissions using partial flow dilution systems under transient test conditions
SAE J 1937:1995, Engine testing with low-temperature charge air-cooler systems in a dynamometer test cell
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
particulate matter
any material collected on a specified filter medium after diluting exhaust with clean filtered air to a temperature
of greater than 315 K (42 °C) and less than or equal to 325 K (52 °C), as measured at a point immediately
upstream of the filter
NOTE This is primarily carbon, condensed hydrocarbons, and sulfates with associated water.
3.2
gaseous pollutants
carbon monoxide, hydrocarbons and/or non-methane hydrocarbons, oxides of nitrogen (expressed in nitrogen
dioxide (NO ) equivalent), formaldehyde, and methanol
3.3
partial flow dilution method
process of separating a part of the raw exhaust from the total exhaust flow, then mixing it with an appropriate
amount of dilution air prior to the particulate sampling filter
3.4
full flow dilution method
process of mixing dilution air with the total exhaust flow prior to separating a fraction of the diluted exhaust
stream for analysis
NOTE It is common in many full flow dilution systems to dilute this fraction of pre-diluted exhaust a second time to
obtain appropriate sample temperatures at the particulate filter.
3.5
specific emissions
mass emissions expressed in g/kWh
3.6
steady-state test cycle
test cycle with a sequence of engine test modes in which the engine is given sufficient time to achieve defined
speed, torque and stability criteria at each mode
3.7
transient test cycle
test cycle with a sequence of normalized speed and torque values that vary relatively quickly with time
2 © ISO 2006 – All rights reserved
3.8
rated speed
engine speed at which, according to the statement of the engine manufacturer, the rated or prime power is
delivered
NOTE For details see ISO 14396.
3.9
low speed
lowest engine speed where 50 % of the rated or prime power is delivered
3.10
high speed
highest engine speed where 70 % of the rated or prime power is delivered
3.11
reference speed
100 per cent speed value to be used for denormalizing the relative speed values of the NRTC test, as set out
in 6.4.2
3.12
response time
difference in time between a rapid change of the component to be measured at the reference point and the
appropriate change in the response of the measuring system whereby the change of the measured
component is at least 60 % FS and takes place in less than 0,1 second
NOTE 1 The system response time (t ) consists of the delay time to the system and of the rise time of the system.
NOTE 2 The response time may vary dependent on where the reference point for the change of the component to be
measured is defined, either at the sampling probe or directly at the port entrance of the analyser; in this International
Standard, the sampling probe is defined as the reference point.
3.13
delay time
time between the change of the component to be measured at the reference point and a system response of
10 % of the final reading (t )
NOTE 1 For the gaseous components, this is basically the transport time of the measured component from the
sampling probe to the detector.
NOTE 2 For the delay time, the sampling probe is defined as the reference point.
3.14
rise time
time between the 10 % and 90 % response of the final reading (t – t )
90 10
NOTE 1 This is the instrument response after the component to be measured has reached the instrument.
NOTE 2 For the rise time, the sampling probe is defined as the reference point.
3.15
transformation time
time between the change of the component to be measured at the reference point and a system response of
50 % of the final reading (t )
NOTE 1 For the transformation time, the sampling probe is defined as the reference point.
NOTE 2 The transformation time is used for the signal alignment of different measurement instruments.
NOTE 3 3.12 to 3.15 do not apply to full flow dilution systems covered by Clause 10.
Key
Y response
1 response time
2 transformation time
3 step input
4 delay time
5 rise time
Figure 1 — Definitions of system response
4 Symbols and abbreviated terms
4.1 General symbols
Table 1 — List of general symbols
Symbol Unit Term
A/F — Stoichiometric air to fuel ratio
st
c ppm / Vol% Concentration
C — Slip factor
c
d m Exhaust pipe diameter
e
d m Sampling probe diameter
p
d m Particle diameter
PM
f Hz Data sampling rate
f — Laboratory atmospheric factor
a
E % CO quench of NO analyser
CO2 2 x
E % Ethane efficiency
E
E % Water quench of NO analyser
H2O x
E % Methane efficiency
M
E % Efficiency of NO converter
NOx x
η Pa*s Dynamic viscosity of exhaust gas
4 © ISO 2006 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Symbol Unit Term
H g/kg Absolute humidity of the intake air
a
i — Subscript denoting an instantaneous measurement (e.g. 1 Hz)
k — Fuel specific factor
f
k — Humidity correction factor for NO for CI engines
x
h,D
k — Dry to wet correction factor for the raw exhaust gas
w
λ — Excess air ratio
m kg Mass of equivalent diluted exhaust gas over the cycle
edf
m mg Particulate sample mass collected
f
m g Mass of gaseous emissions (over the test cycle)
gas
m g Mass of particulate emissions (over the test cycle)
PM
m kg Exhaust sample mass over the cycle
se
m kg Mass of diluted exhaust gas passing the dilution tunnel
sed
m kg Mass of diluted exhaust gas passing the particulate collection filters
sep
M g/kWh Specific emission of gaseous emissions
gas
M g/kWh Specific emission of particulate emissions
PM
n — Number of measurements
p kPa Saturation vapor pressure of the engine intake air
a
p kPa Total atmospheric pressure
b
p kPa Water vapor pressure after cooling bath
r
p kPa Dry atmospheric pressure
s
P — Particle penetration
q
kg/s Intake air mass flow rate on dry basis
mad
q
kg/s Intake air mass flow rate on wet basis
maw
q
kg/s Carbon mass flow rate in the raw exhaust gas
mCe
q
kg/s Carbon mass flow rate into the engine
mCf
q
kg/s Carbon mass flow rate in the partial flow dilution system
mCp
q
kg/s Diluted exhaust gas mass flow rate on wet basis
mdew
q
kg/s Dilution air mass flow rate on wet basis
mdw
q
kg/s Equivalent diluted exhaust gas mass flow rate on wet basis
medf
q
kg/s Exhaust gas mass flow rate on wet basis
mew
q
kg/s Sample mass flow rate extracted from dilution tunnel
mex
q
kg/s Fuel mass flow rate
mf
q l/min System flow rate of exhaust analyser system
vs
q cm³/min Tracer gas flow rate
vt
r — Dilution ratio
d
r — Hydrocarbon response factor of the FID
h
r — Methanol response factor of the FID
m
Table 1 (continued)
Symbol Unit Term
r
— Average sample ratio
s
Density
ρ kg/m
Exhaust gas density
ρ kg/m
e
ρ Particle density
kg/m
PM
σ Standard deviation
T
K Absolute temperature
T K Absolute temperature of the intake air
a
t
s Time between step input and 10 % of final reading
t s Time between step input and 50 % of final reading
t s Time between step input and 90 % of final reading
s Particle relaxation time
τ
u — Ratio between densities of gas component and exhaust gas
V l Total volume of exhaust analyser system
s
W kWh Actual cycle work of the respective test cycle
act
υ m/s Gas velocity in the exhaust pipe
e
υ m/s Gas velocity in the sampling probe
p
4.2 Symbols and abbreviations for the fuel composition
w hydrogen content of fuel, % mass
ALF
w carbon content of fuel, % mass
BET
w sulfur content of fuel, % mass
GAM
w nitrogen content of fuel, % mass
DEL
w oxygen content of fuel, % mass
EPS
α molar hydrogen ratio (H/C)
β molar carbon ratio (C/C)
γ molar sulfur ratio (S/C)
δ molar nitrogen ratio (N/C)
ε molar oxygen ratio (O/C)
referring to a fuel C H O N S
β α ε δ γ
6 © ISO 2006 – All rights reserved
4.3 Symbols and abbreviations for the chemical components
ACN Acetonitrile
C1 Carbon 1 equivalent hydrocarbon
CH Methane
CHOH Methanol
C H Ethane
2 6
C H Propane
3 8
CO Carbon monoxide
CO Carbon dioxide
DNPH Dinitrophenyl hydrazine
DOP Di-octylphtalate
HC Hydrocarbons
HCHO Formaldehyde
HO Water
NMHC Non-methane hydrocarbons
NO Oxides of nitrogen
x
NO Nitric oxide
NO Nitrogen dioxide
PM Particulate matter
RME Rapeseed oil methylester
4.4 Abbreviations
CLD Chemiluminescent Detector
FID Flame Ionization Detector
FTIR Fourier Transform Infrared (Analyser)
GC Gas Chromatograph
HCLD Heated Chemiluminescent Detector
HFID Heated Flame Ionization Detector
HPLC High Pressure Liquid Chromatograph
MW Molecular Mass
NDIR Non-Dispersive Infrared (Analyser)
NMC Non-Methane Cutter
NRTC Non Road Transient Cycle
% FS Percent of full scale
SIMS Soft Ionization Mass Spectrometer
Stk Stokes number
5 Test conditions
5.1 Engine test conditions
5.1.1 Test condition parameter
The absolute temperature (T ) of the engine air at the inlet to the engine expressed in Kelvin, and the dry
a
atmospheric pressure (p ), expressed in kPa shall be measured and the parameter f shall be determined
s a
according to the following provisions. In multi-cylinder engines having distinct groups of intake manifolds, such
as in a “Vee” engine configuration, the average temperature of the distinct groups shall be taken.
Naturally aspirated and mechanically supercharged engines:
0,7
⎛⎞
99 ⎛⎞
T
a
f=×⎜⎟ (1)
⎜⎟
a ⎜⎟
p 298
⎝⎠
⎝⎠s
Turbocharged engines with or without cooling of the intake air:
0,7
1,5
⎛⎞
99 ⎛⎞
T
a
f=× (2)
⎜⎟
⎜⎟
a ⎜⎟
p
⎝⎠
s
⎝⎠
NOTE Equations (1) and (2) are identical with the exhaust emissions legislation from ECE, EEC and EPA, but
different from the ISO power correction equations.
5.1.2 Test validity
For a test to be recognized as valid, the parameter f shall be such that: 0,93 u f u 1,07.
a a
NOTE It is recommended that the test be conducted with the parameter f between 0,96 and 1,06.
a
5.2 Engines with charge air cooling
The charge air temperature shall be recorded and shall be, at the speed of rated power and full load, within
± 5 K of the maximum charge air temperature specified by the manufacturer. The temperature of the cooling
medium shall be at least 293 K (20 °C).
If a te
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8178-11
Première édition
2006-04-01
Moteurs alternatifs à combustion
interne — Mesurage des émissions de
gaz d'échappement —
Partie 11:
Mesurage au banc d'essai des émissions
de gaz et de particules des gaz
d'échappement de moteurs d'engins
mobiles non routiers en régime
transitoire
Reciprocating internal combustion engines — Exhaust emission
measurement —
Part 11: Test-bed measurement of gaseous and particulate exhaust
emissions from engines used in nonroad mobile machinery under
transient test conditions
Numéro de référence
©
ISO 2006
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Publié en Suisse
ii © ISO 2006 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. vi
Introduction . vii
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Symboles et abréviations . 4
4.1 Symboles généraux. 4
4.2 Symboles et abréviations pour la composition des carburants. 6
4.3 Symboles et abréviations pour les composés chimiques. 7
4.4 Abréviations . 7
5 Conditions d'essai . 8
5.1 Conditions d'essai des moteurs. 8
5.1.1 Paramètres des conditions d'essai. 8
5.1.2 Validité des essais. 8
5.2 Moteurs avec refroidissement de l'air d'alimentation. 8
5.3 Puissance . 8
5.4 Système d'admission d'air du moteur . 9
5.5 Système d'échappement du moteur . 9
5.6 Système de refroidissement. 9
5.7 Huile de lubrification . 9
5.8 Carburant d'essai. 10
6 Cycle d'essai . 10
6.1 Généralités . 10
6.2 Séquence générale d'essai. 10
6.3 Mode opératoire de cartographie du moteur . 11
6.3.1 Généralités . 11
6.3.2 Détermination de l'étendue de vitesse de cartographie . 11
6.3.3 Courbe de cartographie du moteur. 12
6.3.4 Élaboration de la courbe de cartographie.12
6.3.5 Autre cartographie. 12
6.3.6 Essais répétés. 13
6.4 Élaboration du cycle d'essai de référence .13
6.4.1 Vitesse de référence. 13
6.4.2 Dénormalisation de la vitesse du moteur.13
6.4.3 Dénormalisation du couple du moteur.13
6.4.4 Exemple de mode opératoire de dénormalisation . 14
6.5 Dynamomètre . 14
6.5.1 Généralités . 14
6.5.2 Dynamomètre à courant de Foucault .14
6.6 Vérification du cycle d'essai. 14
6.6.1 Décalage des données . 14
6.6.2 Calcul du travail du cycle. 15
6.6.3 Statistiques de validation du cycle d'essai. 15
7 Cycle d'essai d'émissions. 16
7.1 Généralités . 16
7.2 Préparation des filtres d'échantillonnage . 16
7.3 Installation de l'équipement de mesure . 17
7.4 Démarrage et préconditionnement du système de dilution et du moteur. 17
7.5 Démarrage du système d'échantillonnage de particules . 17
7.6 Réglage du système de dilution. 17
7.7 Vérification des analyseurs. 17
7.8 Mode opératoire de démarrage du moteur. 17
7.9 Réalisation du cycle. 17
7.9.1 Séquence d'essai . 17
7.9.2 Réponse de l'analyseur . 18
7.9.3 Échantillonnage des particules . 18
7.9.4 Calage du moteur. 19
7.9.5 Fonctionnement après l'essai. 19
8 Principes de mesure des émissions . 19
8.1 Introduction . 19
8.2 Équivalence . 19
8.3 Exactitude . 20
9 Détermination des composants gazeux dans les gaz d'échappement bruts
et des particules avec un système de dilution à débit partiel . 20
9.1 Généralités. 20
9.2 Détermination du débit-masse de gaz d'échappement. 21
9.2.1 Généralités. 21
9.2.2 Temps de réponse . 21
9.2.3 Méthode de mesure directe. 22
9.2.4 Méthode de mesure de l'air et du carburant. 22
9.2.5 Méthode de mesure d'un gaz traceur. 22
9.2.6 Méthode de mesure du débit d'air et du rapport air/carburant . 23
9.3 Détermination des composants gazeux . 24
9.3.1 Généralités. 24
9.3.2 Échantillonnage des émissions gazeuses . 24
9.3.3 Évaluation des données . 24
9.3.4 Calcul de l'émission massique . 24
9.3.5 Correction sec/humide . 27
9.3.6 Correction du NO , en fonction de l'humidité et de la température. 28
x
9.3.7 Calcul des émissions spécifiques. 29
9.4 Détermination des particules. 29
9.4.1 Généralités. 29
9.4.2 Échantillonnage des particules . 29
9.4.3 Temps de réponse du système. 29
9.4.4 Évaluation des données . 30
9.4.5 Calcul de l'émission massique . 30
9.4.6 Facteur de correction pour les particules en fonction de l'humidité . 31
9.4.7 Calcul des émissions spécifiques. 32
10 Détermination des composants gazeux et des particules avec un système de dilution
à débit complet. 32
10.1 Généralités. 32
10.2 Détermination du débit de gaz d'échappement dilués. 33
10.2.1 Généralités. 33
10.2.2 Système CVS-PDP . 33
10.2.3 Système CVS-CFV. 34
10.2.4 Système CVS-SSV. 34
10.3 Détermination des composants gazeux . 35
10.3.1 Généralités. 35
10.3.2 Échantillonnage des émissions gazeuses . 36
10.3.3 Évaluation des données . 36
10.3.4 Calcul de l'émission massique . 36
10.3.5 Correction sec/humide . 39
10.3.6 Correction du NO , en fonction de l'humidité et de la température. 40
x
10.3.7 Calcul des émissions spécifiques. 40
10.4 Détermination des particules. 41
10.4.1 Généralités. 41
10.4.2 Échantillonnage des particules . 41
10.4.3 Calcul de l'émission massique . 41
iv © ISO 2006 – Tous droits réservés
10.4.4 Facteur de correction pour les particules en fonction de l'humidité . 42
10.4.5 Calcul des émissions spécifiques . 42
11 Équipement de mesure pour les composants gazeux. 42
11.1 Spécifications générales de l'analyseur. 42
11.1.1 Généralités . 42
11.1.2 Exactitude. 43
11.1.3 Fidélité . 43
11.1.4 Bruit. 43
11.1.5 Dérive du zéro . 43
11.1.6 Dérive de l'indication. 43
11.1.7 Temps de montée . 43
11.1.8 Séchage des gaz. 43
11.2 Analyseurs. 43
11.2.1 Généralités . 43
11.2.2 Analyse du monoxyde de carbone (CO). 44
11.2.3 Analyse du dioxyde de carbone (CO ) . 44
11.2.4 Analyse des hydrocarbures (HC) . 44
11.2.5 Analyse des hydrocarbures non méthane (NMHC). 44
11.2.6 Analyse des oxydes d'azote (NO ). 44
x
11.2.7 Analyse du formaldéhyde (HCHO). 44
11.2.8 Analyse du méthanol (CH OH) . 45
11.2.9 Mesurage du rapport air/carburant . 45
11.3 Étalonnage. 45
11.3.1 Généralités . 45
11.3.2 Vérification du temps de réponse du système analytique . 46
11.3.3 Vérification de la courbe d'étalonnage. 46
11.3.4 Étalonnage de l'analyseur de gaz traceur pour le mesurage du débit des gaz
d'échappement. 46
11.3.5 Intervalles d'étalonnage . 46
11.4 Système analytique . 47
12 Équipement de mesure pour les particules . 47
12.1 Spécifications générales. 47
12.1.1 Généralités . 47
12.1.2 Filtres d'échantillonnage des particules . 47
12.1.3 Spécifications relatives à la chambre de pesée et à la balance analytique. 48
12.1.4 Spécifications pour le mesurage du débit . 48
12.1.5 Spécifications supplémentaires. 49
12.2 Système de dilution et d'échantillonnage .49
12.3 Étalonnage. 49
12.3.1 Généralités . 49
12.3.2 Mesurage du débit . 50
12.3.3 Détermination du temps de transformation (système de dilution à débit partiel
uniquement) . 51
12.3.4 Étalonnage du système d'échantillonnage à volume constant (système de dilution à débit
complet uniquement). 51
12.3.5 Intervalles d'étalonnage . 52
Annexe A (normative) Tableau du dynamomètre du moteur NRTC . 53
Annexe B (normative) Détermination de l'équivalence des systèmes . 64
Annexe C (normative) Détermination de l'erreur d'échantillonnage du système. 66
Annexe D (normative) Contrôle du débit de carbone. 68
Annexe E (informative) Exemple de mode opératoire de calcul (débit brut/partiel). 71
Annexe F (informative) Cycle en rampe (RMC) . 74
Annexe G (normative) Équations pour statistiques . 75
Bibliographie . 76
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8178-11 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 70, Moteurs à combustion interne, sous-comité
SC 8, Mesurage des émissions de gaz d'échappement.
L'ISO 8178 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Moteurs alternatifs à combustion
interne — Mesurage des émissions de gaz d'échappement:
⎯ Partie 1: Mesurage des émissions de gaz et de particules au banc d'essai
⎯ Partie 2: Mesurage des émissions de gaz et de particules sur site
⎯ Partie 3: Définitions et méthodes de mesure de la fumée des gaz d'échappement dans des conditions
stabilisées
⎯ Partie 4: Cycles d'essai pour différentes applications des moteurs
⎯ Partie 5: Carburants d'essai
⎯ Partie 6: Rapport de mesure et d'essai
⎯ Partie 7: Détermination des familles de moteurs
⎯ Partie 8: Détermination des groupes de moteurs
⎯ Partie 9: Cycles et procédures d'essai pour le mesurage au banc d'essai des émissions de fumées de
gaz d'échappement des moteurs alternatifs à combustion interne à allumage par compression
fonctionnant en régime transitoire
⎯ Partie 10: Cycles et procédures d'essai pour le mesurage sur site des émissions de fumées de gaz
d'échappement des moteurs à allumage par compression fonctionnant en régime transitoire
⎯ Partie 11: Mesurage au banc d'essai des émissions de gaz et de particules des gaz d'échappement de
moteurs d'engins mobiles non routiers en régime transitoire
vi © ISO 2006 – Tous droits réservés
Introduction
Les systèmes de mesures actuels dépendent du type de cycle d'essai, permanent ou transitoire, et du type de
polluant à mesurer. Lors d'un cycle permanent, la masse des émissions gazeuses peut être calculée soit à
partir de la concentration dans les gaz d'échappement bruts et du débit d'échappement du moteur, qui peut
facilement être déterminé, soit à partir de la concentration dans les gaz d'échappement dilués et du débit de
l'échantillonnage à volume constant d'un système de dilution à débit complet. Les deux systèmes sont
équivalents et sont décrits dans l'ISO 8178-1. Pour déterminer la masse volumique des particules (PM), il est
possible d'utiliser des systèmes de dilution à débit complet ou à débit partiel, dans lequel une partie
seulement des gaz d'échappement est diluée.
Lors d'un cycle en régime transitoire tel que celui couvert par la présente Norme internationale, il est plus
difficile de mesurer le débit de gaz d'échappement en temps réel. En conséquence, le principe
d'échantillonnage à volume constant est utilisé depuis de nombreuses années, du fait que ce système ne
requiert pas le mesurage de débit-masse des gaz d'échappement. La totalité des gaz d'échappement est
diluée; le débit total correspondant à la somme du débit de l'air de dilution et des gaz d'échappement est
maintenu virtuellement à un niveau constant et les émissions (gazeuses et PM) sont mesurées dans les gaz
d'échappement dilués. Les exigences en matière d'espace et de coûts d'un tel système sont
considérablement plus élevées que pour les systèmes de dilution à débit partiel utilisés sur les cycles
permanents. En outre, le mesurage des gaz d'échappement bruts et les systèmes de dilution à débit partiel ne
peuvent s'appliquer qu'aux cycles transitoires si des systèmes de commande sophistiqués et des algorithmes
de calcul sont utilisés.
Pour la plupart des applications non routières et des moteurs à grande puissance, le système
d'échantillonnage à volume constant est volumineux et coûteux. En conséquence, le comité technique
ISO/TC 22/SC 5 a élaboré l'ISO 16183 qui définit le mesurage des émissions gazeuses brutes et la dilution à
débit partiel pour les moteurs à grande puissance sur cycle transitoire. Dans la mesure où nombre de moteurs
non routiers sont similaires aux moteurs à grande puissance en ce qui concerne la taille du moteur,
l'évacuation et la puissance, il est admis que le contenu de l'ISO 16183 peut également s'appliquer aux
moteurs non routiers.
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les méthodes de dilution à débit complet et à débit
partiel/gaz d'échappement bruts sont considérées équivalentes et sont, en conséquence, couvertes par la
présente Norme internationale.
NORME INTERNATIONALE ISO 8178-11:2006(F)
Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des
émissions de gaz d'échappement —
Partie 11:
Mesurage au banc d'essai des émissions de gaz et de
particules des gaz d'échappement de moteurs d'engins mobiles
non routiers en régime transitoire
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 8178 spécifie les méthodes de mesure et d'évaluation au banc d'essai des
émissions de gaz et de particules des gaz d'échappement des moteurs alternatifs à combustion interne en
régime transitoire, nécessaires pour déterminer une valeur pour chaque polluant des gaz d'échappement.
Le cycle d'essai transitoire spécifique couvert par la présente partie de l'ISO 8178 est applicable aux moteurs
à allumage par compression pour installations mobiles avec une puissance de sortie comprise entre 37 kW et
560 kW, à l'exclusion des moteurs de véhicules principalement conçus pour une utilisation sur route. La
présente partie de l'ISO 8178 peut s'appliquer aux moteurs utilisés sur les véhicules non routiers et les
équipements industriels non routiers à moteur Diesel, tels que décrits dans l'ISO 8178-4:2006, 8.3.1.3.
Ceux-ci comprennent, par exemple, les moteurs des engins de chantier y compris les chargeuses montées
sur roues, les bulldozers, les tracteurs à chenilles, les chargeuses à chenilles, les chargeurs de type camion,
les camions hors route, les pelles hydrauliques, les engins agricoles, les véhicules agricoles automoteurs (y
compris les tracteurs), les engins forestiers, les chariots élévateurs à fourche, le matériel pour l'entretien des
routes et les grues mobiles.
La plupart des méthodes décrites ci-dessous sont les rapports détaillés de méthodes de laboratoire, puisque
la détermination d'une valeur des émissions nécessite l'exécution d'un ensemble complexe de mesurages
individuels, plutôt que l'obtention d'une unique valeur mesurée. Ainsi, les résultats obtenus dépendent aussi
bien de l'exécution des mesurages que du moteur et de la méthode d'essai.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5725-2, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2: Méthode de
base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d'une méthode de mesure normalisée
ISO 8178-1:2006, Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des émissions de gaz
d'échappement — Partie 1: Mesurage des émissions de gaz et de particules au banc d'essai
ISO 8178-4:2006, Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des émissions de gaz
d'échappement — Partie 4: Cycles d'essai pour différentes applications des moteurs
ISO 8178-5, Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des émissions de gaz d'échappement —
Partie 5: Carburants d'essai
ISO 14396, Moteurs alternatifs à combustion interne — Détermination et méthode de mesurage de la
puissance — Exigences supplémentaires pour les essais d'émissions de gaz d'échappement suivant
l'ISO 8178
ISO 15550:2002, Moteurs à combustion interne — Détermination et méthode de mesure de la puissance du
moteur — Exigences générales
SAE J 1937:1995, Engine testing with low-temperature charge air-cooler systems in a dynamometer test cell
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
particules
toute matière collectée sur un milieu filtrant spécifié, après dilution des gaz d'échappement, avec un air filtré
propre à une température supérieure à 315 K (42 °C) et inférieure ou égale à 325 K (52 °C), mesurée à un
point immédiatement en amont du filtre
NOTE Il s'agit essentiellement de carbone, d'hydrocarbures condensés et de sulfates et d'eau associée.
3.2
gaz polluants
monoxyde de carbone, hydrocarbures et/ou hydrocarbures non méthane, oxydes d'azote [exprimés en
dioxyde d'azote (NO ) équivalent], formaldéhyde et méthanol
3.3
dilution à débit partiel
procédé de séparation d'une partie des gaz d'échappement bruts de la totalité des gaz d'échappement, puis
de son mélange avec une quantité appropriée d'air de dilution en amont du filtre d'échantillonnage
3.4
dilution à débit complet
procédé de mélange de l'air de dilution avec la totalité des gaz d'échappement avant la séparation d'une
fraction des gaz d'échappement dilués pour analyse
NOTE Il est habituel dans de nombreux systèmes de dilution à débit complet de diluer une seconde fois cette fraction
des gaz d'échappement prédilués pour obtenir des températures d'échantillon appropriées au niveau du filtre de particules.
3.5
émissions spécifiques
émissions massiques exprimées en g/kWh
3.6
cycle d'essai en régime permanent
cycle d'essai comprenant une séquence de modes d'essai du moteur accordant suffisamment de temps au
moteur pour atteindre des critères définis de vitesse, de couple et de stabilité à chaque mode
3.7
cycle d'essai en régime transitoire
cycle d'essai comprenant une séquence de valeurs normalisées de vitesse et de couple qui varient
relativement rapidement dans le temps
3.8
vitesse nominale
vitesse du moteur à laquelle, selon la déclaration du constructeur du moteur, la puissance nominale est
fournie
NOTE Pour plus de détails, voir l'ISO 14396.
2 © ISO 2006 – Tous droits réservés
3.9
vitesse faible
vitesse la plus faible où la puissance nominale ou la puissance électrique de base est fournie à 50 %
3.10
vitesse élevée
vitesse la plus élevée où la puissance nominale ou la puissance électrique de base est fournie à 70 %
3.11
vitesse de référence
100 pour cent de la valeur de vitesse à utiliser pour dénormaliser les valeurs relatives de vitesse enregistrées
lors de l'essai NRTC, tel qu'indiqué en 6.4.2
3.12
temps de réponse
différence de temps entre une variation rapide du composant à mesurer au point de référence et la variation
appropriée dans la réponse du système de mesure, la variation du composant mesuré étant au moins égale à
60 % de la pleine échelle (FS) et intervenant en moins de 0,1 s
NOTE 1 Le temps de réponse du système (t ) comprend le temps de retard jusqu'au système et le temps de montée
du système.
NOTE 2 Le temps de réponse peut varier en fonction de l'emplacement du point de référence défini pour le mesurage
de la variation du composant soit au niveau de la sonde d'échantillonnage soit directement à l'entrée du port de
l'analyseur; dans la présente Norme internationale, la sonde d'échantillonnage est définie comme point de référence.
3.13
temps de retard
temps écoulé entre la variation du composant à mesurer au point de référence et une réponse du système
représentant 10 % de l'indication finale (t )
NOTE 1 Pour les composants gazeux, il s'agit essentiellement du temps de transport du composant, mesuré de la
sonde d'échantillonnage au détecteur.
NOTE 2 Pour le temps de retard, la sonde d'échantillonnage est définie comme point de référence.
3.14
temps de montée
intervalle entre les réponses représentant 10 % et 90 % de l'indication finale (t − t )
90 10
NOTE 1 Il s'agit de la réponse de l'instrument après l'arrivée du composant à mesurer dans l'instrument.
NOTE 2 Pour le temps de montée, la sonde d'échantillonnage est définie comme point de référence.
3.15
temps de transformation
temps entre la variation du composant à mesurer au point de référence et une réponse du système
représentant 50 % de l'indication finale (t )
NOTE 1 Pour le temps de transformation, la sonde d'échantillonnage est définie comme point de référence.
NOTE 2 Le temps de transformation est utilisé pour l'alignement des signaux émis par différents instruments de
mesure.
NOTE 3 Les définitions de 3.12 à 3.15 ne s'appliquent pas aux systèmes de dilution à débit complet couverts par
l'Article 10.
Légende
Y réponse
1 temps de réponse
2 temps de transformation
3 signal d'entrée progressif
4 temps de retard
5 temps de montée
Figure 1 — Définitions de la réponse du système
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles généraux
Tableau 1 — Liste des symboles généraux
Symbole Unité Terme
A/F — Rapport stœchiométrique de l'air au carburant
st
a
c µg/l ou Vol % Concentration
C — Facteur de glissement
c
d m Diamètre de la tubulure d'échappement
e
d m Diamètre de la sonde d'échantillonnage
p
d m Diamètre de particule
PM
f Hz Fréquence d'échantillonnage de données
f — Facteur atmosphérique du laboratoire
a
E % Affaiblissement par le CO de l'analyseur de NO
CO 2 x
E % Rendement de l'éthane
E
E % Affaiblissement par l'eau de l'analyseur de NO
H O x
E % Rendement du méthane
M
a
Le ppm n'est plus utilisé, 1 ppm = 1 µg/l.
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Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Terme
E % Rendement du convertisseur de NO
NO x
x
η Pa·s Viscosité dynamique des gaz d'échappement
H g/kg Humidité absolue de l'air d'admission
a
i — Indice indiquant un mesurage instantané (par exemple 1 Hz)
k — Facteur spécifique au carburant
f
k — Facteur de correction d'humidité pour le NO pour les moteurs CI
h,D x
k — Facteur de correction de l'état sec à l'état humide pour les gaz d'échappement bruts
w
λ — Rapport d'excès d'air
m kg Masse des gaz d'échappement dilués équivalents, sur le cycle
edf
m mg Masse de l'échantillon de particules collectées
f
m g Masse des émissions gazeuses (sur le cycle d'essai)
gaz
m g Masse des émissions de particules (sur le cycle d'essai)
PM
m kg Masse de l'échantillon de gaz d'échappement sur le cycle
se
m kg Masse de gaz d'échappement dilués passant à travers le tunnel de dilution
sed
Masse de gaz d'échappement dilués passant à travers les filtres de collecte des
m kg
sep
particules
M g/kWh Émission spécifique des émissions gazeuses
gaz
M g/kWh Émission spécifique des émissions de particules
PM
n — Nombre de mesurages
p kPa Pression de vapeur saturante de l'air d'admission du moteur
a
p kPa Pression atmosphérique totale
b
p kPa Pression de vapeur après bain de refroidissement
r
p kPa Pression atmosphérique de l'air sec
s
P — Pénétration des particules
q kg/s Débit-masse de l'air d'admission sec
mad
q kg/s Débit-masse de l'air d'admission humide
maw
q kg/s Débit-masse de carbone dans les gaz d'échappement bruts
mCe
q kg/s Débit-masse de carbone dans le moteur
mCf
q kg/s Débit-masse de carbone dans le système de dilution à débit partiel
mCp
q kg/s Débit-masse des gaz d'échappement dilués humides
mdew
q kg/s Débit-masse de l'air de dilution humide
mdw
q kg/s Débit-masse équivalent des gaz d'échappement dilués humides
medf
q kg/s Débit-masse des gaz d'échappement humides
mew
q kg/s Débit-masse de l'échantillonnage extrait du tunnel de dilution
mex
q kg/s Débit-masse du carburant
mf
q l/min Débit du système analyseur de gaz d'échappement
vs
q cm /min Débit du gaz traceur
vt
r — Rapport de dilution
d
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Terme
r — Facteur de réponse en hydrocarbure du FID
h
r — Facteur de réponse en méthanol du FID
m
r — Rapport d'échantillon moyen
s
ρ kg/m Masse volumique
ρ kg/m Masse volumique des gaz d'échappement
e
ρ kg/m Masse volumique des particules
PM
σ Écart-type
T K Température absolue
T K Température absolue de l'air d'admission
a
t s Temps entre le signal d'entrée progressif et 10 % de l'indication finale
t s Temps entre le signal d'entrée progressif et 50 % de l'indication finale
t s Temps entre le signal d'entrée progressif et 90 % de l'indication finale
τ s Temps de relaxation des particules
u — Rapport entre les masses volumiques de composant gazeux et de gaz d'échappement
V l Volume total du système analyseur de gaz d'échappement
s
W kWh Travail du cycle réel du cycle d'essai respectif
act
υ m/s Vitesse du gaz dans la tubulure d'échappement
e
υ m/s Vitesse du gaz dans la sonde d'échappement
p
4.2 Symboles et abréviations pour la composition des carburants
w teneur en hydrogène de carburant, % en masse
ALF
w teneur en carbone de carburant, % en masse
BET
w teneur en soufre de carburant, % en masse
GAM
w teneur en azote de carburant, % en masse
DEL
w teneur en oxygène de ca
...
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