ISO 8178-2:1996
(Main)Reciprocating internal combustion engines — Exhaust emission measurement — Part 2: Measurement of gaseous and particulate exhaust emissions at site
Reciprocating internal combustion engines — Exhaust emission measurement — Part 2: Measurement of gaseous and particulate exhaust emissions at site
Specifies the measurement and evaluation methods for gaseous and particulate exhaust emission from reciprocating internal combustion engines under steady-state conditions at site. Does preferably apply for engines used in marine installations, generators and diesel electric rail traction or similar applications when it is not possible to take the measurements under test-bed conditions.
Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des émissions de gaz d'échappement — Partie 2: Mesurage des émissions de gaz et de particules sur site
La présente partie de l'ISO 8178, conjointement avec l'ISO 8178-1, prescrit les méthodes de mesure et d'évaluation sur site des émissions de gaz et de particules des gaz d'échappement des moteurs alternatifs à combustion interne en régime permanent, nécessaires pour déterminer une valeur pondérée pour chaque polluant des gaz d'échappement. Différentes combinaisons de charge et de vitesse du moteur reflètent différentes applications du moteur (voir l'ISO 8178-4). La présente partie de l'ISO 8178 est applicable, de préférence, lorsque les moteurs utilisés dans des installations marines, des groupes électrogènes, des applications à la traction ferroviaire diesel-électrique ou similaires doivent faire l'objet de mesurages sur site, ou s'il n'est pas possible d'effectuer des mesurages dans les conditions du banc d'essai ou d'utiliser les résultats du mesurage sur banc d'essai. Il convient de ne pas appliquer la présente partie de l'ISO 8178 aux moteurs de véhicules pour applications non routières, entraînant des véhicules comme les tracteurs agricoles et les moissonneuses, les engins de terrassement, les camions tout terrain (typiquement utilisés dans les mines), les ensembles de traitement des pelouses et les chariots élévateurs à fourches, sans se limiter à ceux-ci. Les moteurs entraînant ces équipements sont homologués au banc d'essai. Si un nouveau contrôle ou une nouvelle certification de ces moteurs est nécessaire après reconstruction, il convient qu'ils soient essayés, 1786de préférence, à l'extérieur du véhicule avec l'application d'une charge appropriée et un dispositif de mesure comme un dynamomètre ou un banc de charge. Cette méthode peut être utilisée pour déterminer la conformité ou la certification de moteurs sur site neufs, usagés ou reconstruits. La confirmation des résultats du banc d'essai conformément à l'ISO 8178-4, peut également être exécutée dans les limites de la présente partie de l'ISO 8178. Cependant, des tolérances doivent être ad
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
IS0
INTERNATIONAL
8178-2
STANDARD
First edition
1996-08-I 5
Reciprocating internal combustion
Exhaust emission
engines -
measurement -
Part 2:
Measurement of gaseous and particulate
exhaust emissions at site
Moteurs alternatifs 21 combustion interne - Mesurage des 6missions de
gaz d’khappement -
Partie 2: Mesurage des @missions de gaz et de particules sur site
Reference number
IS0 8178-2: 1996(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 8178=2:1996(E)
Contents
Page
1
1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Normative references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .~.
2
3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Definitions
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4 Symbols and abbreviations
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
41 . Symbols and subscripts
42 . Symbols and abbreviations for the measured emission
5
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
components
6
*.
4.3 Abbreviations
6
5 Test conditions . . . . . . . .*.
6
. General requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
51
6
............................................................
5.2 Engine test conditions
7
5.3 Power .
7
5.4 Engine air intake system .
7
..........................................................
5.5 Engine exhaust system
....................................................................... 8
5.6 Cooling system
8
5.7 Lubricating oil .
..................... 8
5.8 Installation of sampling probes and equipment
8
...................................................................................
6 Test fuels
.... 8
7 Measurement equipment and parameters to be measured
9
7.1 Torque and speed .
.................................................................... 9
7.2 Exhaust gas flow
.................................... 9
7.3 Accuracy of the data to be measured
10
........................
7.4 Determination of the gaseous components
......................................... 11
7.5 Determination of the particulates
11
8 Calibration of the analytical instruments .
0 IS0 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 IS0
IS0 8178-2:1996(E)
9 Calibration of the particulate sampling system . 11
10 Running conditions . 11
10.1 Test cycles . 11
10.2 Preparation of the engine . 12
11 Test run . 12
11.1 Preparation of the sampling filters
..................................... 12
11.2 Installation of the measuring equipment . 12
11.3 Starting the dilution system and engine . 12
11.4 Adjustment of the dilution ratio . 12
11.5 Determination of test points
.............................................. 12
11.6 Checking the analysers . 13
11.7 Test cycles . 13
11.8 Re-checking the analysers . 14
11.9 Test report . 14
Data evaluation for gaseous and particulate emissions
12 . 14
12.1 Gaseous emissions . 14
12.2 Particulate emissions . 15
13 Calculation of gaseous emissions .
15
13.1 Determination of the exhaust gas flow
............................. 15
13.2 Dry/wet correction . 15
13.3 NO, correction for humidity . 15
13.4 Calculation of emission gas flow rates . 15
13.5 Calculation of the emissions .
17
14 Calculation of the particulate emission . 17
14.1 Particulate correction factors . 17
14.2 Partial flow dilution system . 17
....................................................
14.3 Full flow dilution system 17
14.4 Calculation of the particulate mass flow rate . 17
14.5 Calculation of the specific emissions . 19
14.6 Effective weighting factor . 19
15 Determination of the gaseous emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 IS0
IS0 8178=2:1996(E)
. . . . . . . . . 20
15.1 Main exhaust components (CO, CO2, HC, NO,, 02)
20
15.2 Ammonia analysis .
20
15.3 Methane analysis .
......................................... 20
15.4 Methanol analysis (GC method)
20
15.5 Formaldehyde analysis .
......................................... 20
16 Determination of the particulates
20
16.1 Dilution system .
20
16.2 Particulate sampling system .
Annex
A Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 21
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 IS0 IS0 8178=2:1996(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 8178-2 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 70, Internal combustion engines, Subcommittee SC 8, Exhaust
gas emission measurement.
IS0 8178 consists of the following parts, under the general title
Recip foca ting in ternal combustion engines - Exhaust 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: Test report
- Part 7: Engine family determination
- Part 8: Engine group determination
- Part 9: Test bed measurement of exhaust gas smoke emissions
from engines used in non-road mobile machinery
Annex A of this part of IS0 8178 is for information only.
---------------------- Page: 5 ----------------------
This page intentionally left blank
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IS0 8178=2:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0
- Exhaust
Reciprocating internal combustion engines
emission measurement -
Part 2:
Measurement of gaseous and particulate exhaust
emissions at site
1 Scope
This part of IS0 8178, together with IS0 8178-1, specifies the measurement and evaluation methods for gaseous
and particulate exhaust emission from reciprocating internal combustion engines (RIG engines) under steady-state
conditions at site, necessary for determining one weighted value for each exhaust gas pollutant. Various combi-
nations of engine load and speed reflect different engine applications (see IS0 8178-4).
This part of IS0 8178 is preferably applied when RIC engines used in marine installations, generating sets, diesel
electric rail traction or similar applications must be measured at site or when it is not possible to take the
measurements under test-bed conditions or to use the test-bed measurement results.
It is inappropriate to apply this part of IS0 8178 to off-road vehicle engines powering vehicles such as, but not
limited to, agricultural tractors and harvesters, earthmoving machines, large off-highway trucks (typically used in
mining), lawn care and utility units and fork-lift trucks. Engines powering this equipment are to be certified on the
test bed. If re-checking or re-certification of these engines is required after rebuild, they should preferably be
tested outside the vehicle on a suitable load application and measurement device such as a dynamometer or load
bank.
This method can be used for determining conformity or certification of new, used or rebuilt engines at site. Con-
firmation of test-bed results with respect to IS0 8178-4 can also be performed within this document. However,
allowances must be made for differences in engine operating parameters from laboratory conditions. The engine
must be operated at the same speed and torque measuring points as used for test-bed measurement.
For engines used in machinery covered by additional requirements (e.g. occupational health and safety regulations,
regulations for powerplants) additional test conditions and special evaluation methods may apply.
NOTE 1 This part of IS0 8178 is intended to specify special requirements for the measurement of gaseous and particulate
emissions at site. Emissions can be measured and should be primarily measured on a test bed for any engine. Measurement
on the test bed is much more accurate, repeatable and easy. Test-bed measurements using defined test cycles represent those
of average and typical use of engines. The test cycles specified in IS0 8178-4 cannot always be reproduced at site due to
constraints of load.
1
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0 IS0
SO 8178=2:1996(E)
Site measurement is necessary only when the following requirements and conditions exist.
When test-bed measurement for type approval is not appropriate because site conditions cannot be duplicated.
a)
This test is a substitution of test-bed measurement, therefore the test should be conducted using the test
cycle in IS0 8178-4.
EXAMPLES
1) when the actual fuel used at site cannot be used because of availability or environmental restriction at
test-bed location;
2) when the ambient conditions of the test bed are not representative of the site conditions because of dif-
ference in altitude, humidity or air temperature.
In this case, this part of IS0 8178 is only applicable to those engines which can reproduce at site,
measuring points specified in IS0 8178-4, such as marine engines at sea trials, initial installation of engines
for driving generators and diesel electric locomotives.
b) When measurement at site is necessary to evaluate actual and local pollution.
This should be made under actual or simulated operating conditions. Engine operation under a test cycle de-
fined in IS0 8178-4 is not always possible, but the test procedure should be as close as possible to that pro-
cedure. Therefore, values measured in this case may not be directly comparable with test-bed results because
measured values are very much dependent on test cycles.
When site measurement is agreed between the parties involved.
c)
Values obtained represent only a specific engine under specific site conditions and do not necessarily rep-
resent average or typical values. Measured values cannot be compared with test-bed results in most cases
because measured values are very much dependent on test cycles.
When measurement at site is necessary to check the conformity of used or rebuilt engines to a standard.
d)
If site measurement cannot reproduce exactly the same operating conditions as the test-bed conditions, the
emission values will not be identical to the values obtained on the test bed. Site measurement for this purpose
must therefore be limited to those applications which can be operated under the same test cycles as those
used for certification on a test bed.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this part
of IS0 8178. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to revision, and
parties to agreements based on this part of IS0 8178 are encouraged to investigate the possibility of applying the
most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and IS0 maintain registers of currently
valid International Standards.
IS0 3046-l :1995, Reciprocating internal combustion engines - Performance - Part 1: Standard reference con-
ditions, declarations of power, fuel and lubricating oil consumptions, and test methods.
IS0 3046-3:1989, Reciprocating internal combustion engines - Performance - Part 3: Test measurements.
Exhaust emission measurement - Part 1s Test-
IS0 8178-I : 1996, Reciprocating internal combustion engines -
bed measurement of gaseous and particulate exhaust emissions.
Exhaust emission measurement - Part 4: Test
IS0 8178-4: 1996, Reciprocating internal combustion engines -
cycles for different engine applications.
2
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0 IS0 IS0 8178=2:1996(E)
- Exhaust emission measurement - Part 5: Test
IS0 8178-5: -l), Reciprocating in ternal combustion engines
fuels.
3 Definitions
For the purposes of this part of IS0 8178, the following definitions apply.
3.1 particulates: Any material collected on a specified filter medium after diluting diesel exhaust with clean fil-
tered air to a temperature of less than or equal to 325 K (52 “C) as measured at a point immediately upstream of
the primary filter; this is primarily carbon, condensed hydrocarbons and sulphates and associated water.
NOTE 2 Particulates defined in this part of IS0 8178 are substantially different in composition and weight from particulates
or dust sampled directly from the undiluted exhaust gas using a hot filter method (e.g. IS0 9096). Particulate measurement
as described in this part of IS0 8178 are conclusively proven to be effective for fuel sulfur levels up to 0,8 %.
partial-flow dilution method: The process of separating a part of the raw exhaust from total exhaust flow,
3.2
then mixing in an appropriate amount of dilution air to this sample prior to the sample filter. (See IS0 8178-I :I 996,
16.1.1, figures 10 to 18.)
full-flow dilution method: The process of mixing dilution air with the total exhaust flow prior to separating
3.3
a fraction of the diluted exhaust stream for analysis.
It is common in many full-flow dilution systems to dilute this fraction of pre-diluted exhaust a second time to obtain
NOTE 3
appropriate filter sample temperatures at the particulate filter. (See IS0 8178-l :I 996, 16.1.2, figure 19.)
3.4 isokinetic sampling: The process of controlling the flow of the exhaust sample by maintaining the mean
sample velocity at the probe equal to the exhaust stream mean velocity.
3.5 non isokinetic sampling: The process of controlling the flow of the exhaust sample independent of the
exhaust stream velocity.
3.6 multiple filter method: The use of one pair of filters for each of the individual test cycle modes, modal
weighting factors of the test cycle modes being accounted for after sampling during the data evaluation phase of
the test.
3.7 single filter method: The use of one pair of filters for all test cycle modes, modal weighting factors being
accounted for during the particulate sampling phase of the test cycle.
NOTE 4 This method dictates that close attention be given to sampling duration and flow rates.
expressed on the basis of observed brake
3.8 specific emission: The mass flow rate of pollutants, preferably
power.
NOTE 5 Emissions are expressed in grams per kilowatt hour whenever it is possible. In those cases where it is impossible
to accurately determine power, a unique expression related to fuel energy input or normalized exhaust flow volume may be
used. This is only to be considered depending on specific agreement between the parties involved. When engines cannot be
operated under test cycles defined in IS0 8178-4 emissions may be expressed on the basis of dry standard volume of exhaust
flow rate.
When emissions are based on brake power (g/kWh)
if the site conditions differ from the ambient conditions on which this kind of power is based, the emissions are
a)
for the test shall be recorded;
to the actual power measured or calculated at site. The ambient conditions
I) To be published.
3
---------------------- Page: 9 ----------------------
0 IS0
IS0 8178=2:1996(E)
b) if it is not convenient to test the engine with auxiliaries removed (see IS0 8178-I :I 996, 5.3); e.g. if the engine and trans-
mission form a single integral unit, the engine can be tested with auxiliaries. In this case the power settings should be
determined in accordance with IS0 8178-I :I 996, 5.3 and 11.5.
When emissions are based on dry standard volume of exhaust flow rate, expressed in g/m’l’, measured results should be cor-
rected into figures at a required 0, concentration.
3.9 brake power: The observed power measured at the crankshaft or its equivalent, the engine being equipped
only with the standard auxiliaries necessary for its operation on the test bed (see 5.3 and table B.l of
IS0 8178-1:1996).
3.10 auxiliaries: The equipment and devices of which a list is given in table B.1 of IS0 8178-I :I 996.
3.11 site conditions: Conditions under which the engine under test is installed in and coupled with the actual
equipment which is driven by the engine and those under which the equipment is allowed to function normally.
4 Symbols and abbreviations
4.1 Symbols and subscripts
Symbol
According
Unit
Term
to EEC SI’)
regulations
Specific fuel consumption kg/kWh
bx bx
cone, C Background corrected concentration
pm 5% (v/v)
corr
coned Concentration of the dilution air
ppm, % (v/v)
cdil
cone, Concentration (with suffix of the component nominating)
ppm, % WM
Cx
1
DF D Dilution factor
1
Laboratory atmospheric factor
.a f f a
Equivalent diluted exhaust gas mass flow rate on wet basis
kg/h
GEDFW &dx
Exhaust gas mass flow rate on wet basis
kg/h
GEXHW 4 mxw
G Diluted exhaust gas mass flow rate on wet basis
kg/h
TOTW qmdx
kg/kWh
GAS, Gas emission (with subscript denoting compound)
eX
Absolute humidity of the intake air
ml
Ha Ha
1
i i Subscript denoting an individual mode
L A4 Percent torque related to the maximum torque for the test engine speed %
mass Emissions mass flow rate
g/h
4m
Particulate sample mass of the dilution air collected
mg
Md md
Mass of the dilution air sample passed through the particulate sampling filters
kg
MolL mdil
Particulate sample mass collected
mg
Mf mf
Mass of gas
kg
MGAS mgas
m Mass of the diluted exhaust sample passed through the particulate sampling fil-
kg
&AM sam
ters
min-’
Engine speed
nd nd
min- ’
Turbo charger speed
hrb nt
kPa
Total barometric pressure*)
PB PB
Air pressure after the charge air cooler kPa
Pbe Pba
kPa
Dry atmospheric pressure
Ps Ps
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 IS0
IS0 8178=2:1996(E)
Symbol
According
Term Unit
to EEC 3’)
regulations
P P
Uncorrected brake power kW
P Declared total power absorbed by auxiliaries fitted for the test and not required kW
pAUX aux
by annex B of IS0 8178-1 :I 996
Maximum measured or declared power at the test engine speed under test kW
Pm Pm
conditions (see 11.5)
Particulate mass flow rate
pTmass %PT kg/h
Particulate emission (with subscript denoting compound) kg/kWh
PTX eX
Dilution ratio 1
4 rdil
S S Fuel rack position (of each cylinder, if applicable)
s S Dynamometer setting kW
Absolute temperature of the intake airs) K
Ta Ta
Air temperature after the charge air cooler K
Tba Tba
T Coolant temperature, inlet K
clin Tci
T T Coolant temperature, outlet K
clout co
T T
Lubricating oil temperature K
oil oil
Volume of the dilution air sample passed through the particulate sampling filters m3
vDIL vdil
Equivalent diluted exhaust gas volume flow rate on wet basis m3/h
‘EDFW 6dx
Exhaust gas volume flow rate on dry basis m3/h
VEXHD qVxd
Exhaust gas volume flow rate on wet basis
m3/h
VEXHW qVxwi
V
Volume of the diluted exhaust sample passed through the particulate sampling m3
‘SAM sam
filters
Diluted exhaust gas volume flow rate on wet basis
m3/h
vTOTW qvdx
Weighting factor
1
WF Wf
Effective weighting factor 1
wFE
Wfe
Correction factor for brake power in spark ignition engines 1
OLa Oca
Gas mass concentration
PGAS Pgas g/m3
1) According to IS0 31 on Quantities and units.
2) Corresponds to px or PX (site total pressure in ambient conditions), pv or PY (test total pressure in ambient conditions)
as defined in IS0 3046-I.
3) Corresponds to TV or TTY (ambient air thermodynamic temperature during test), as defined in IS0 3046-I.
4.2 Symbols and abbreviations for the measured emission components
CH Methane
4
CH,OH Methanol
co Carbon monoxide
co Carbon dioxide
2
HC Hydrocarbons
HCHO Formaldehyde
Water
H2O
NH
Ammonia
3
NMHC Non-methane hydrocarbons
5
---------------------- Page: 11 ----------------------
IS0 8178=2:1996(E)
NO Nitric oxide
NO Nitrogen dioxide
2
NO Oxides of nitrogen
X
Dinitrogen oxide
N2O
0
Oxygen
2
PT Particulates
4.3 Abbreviations
cvs Constant volume sampling
GC
Gas chromatograph
HPLC High pressure liquid chromatograph
NMC Non-methane cutter
5 Test conditions
5.1 General requirements
All volumes and volumetric flow rates shall be related to 273 K and 101,3 kPa.
5.2 Engine test conditions
The absolute temperature &. of the engine intake air expressed in Kelvin, and the dry atmospheric pressure ps,
expressed in kPa, shall be measured, and the parameter fa shall be determined according to the following pro-
visions:
Naturally aspirated and mechanically pressure charged compression ignition engines:
. . .
fa= (g) x (&)o’7
(1)
Turbocharged compression ignition engines with or without cooling of the intake air:
. . .
(2)
Formulae (I) and (2) are identical with the exhaust emission legislation from ECE, EEC and EPA.
For naturally aspira ted and pressure charged spark ignition engines the parameter a, shall be determined according
to t he following:
a,= (g”x ( &)o’6
. . .
m
and shall be between 0,93 and 1,07.
The& and a, values shall be stated with the results of the tests.
5.2.1 Ambient conditions
The absolute temperature T’ of the engine intake in Kelvin and the dry atmospheric
air expressed pressure ps,
expressed in kPa, shall be
measured, and recorded (see 5.2.3) .
6
---------------------- Page: 12 ----------------------
0 IS0 IS0 8178=2:1996(E)
5.2.2 Engines with charge air cooling
The temperature of the cooling medium and the temperature of the charge air shall be recorded (see 5.2.3).
5.2.3 Engine parameters
The following parameters shall be measured and recorded in the units given in 4.1.
a) specific fuel consumption (b,);
b) absolute humidity of the intake air (H’);
engine speed at the ith mode during the cycle (I+$;
d
d) turbo charger speed (ntu,&, if applicable;
e) total barometric pressure (pB);
air pressure after the charge air cooler (he);
f)
g) uncorrected brake power at the ith mode during the cycle (pi);
h) fuel rack position of each cylinder, if applicable (s);
i) absolute temperature of the intake air (T,);
j) air temperature after the charge air cooler Tba if applicable;
k) coolant temperature, inlet (T,ji”);
I) coolant temperature, outlet (TClout);
m) lubricating oil temperature (T,ij).
5.3 Power
Terms of power are defined in IS0 3046-I. The basis of specific emissions measurement is brake uncorrected
power when g/kWh is used. Power, engine speed and torque values differ at site compared to the test-bed con-
ditions. Therefore, the emission values expressed in g/kWh differ at site compared to those under test-bed con-
ditions. If the 100 % load of the test-bed measurement cannot be reached the maximum power output to be
measured is limited by maximum allowed engine speed and maximum allowed torque.
In cases where a direct measurement of torque is not possible, the power output shall be calculated based
on
other available data. The method of calculation and estimation shall be agreed between parties involved.
The appropriate engine power output, as measured with provisions existing at site shall be recorded for each op-
erating condition.
5.4 Engine air intake system
The engine shall be equipped with an air intake system presenting an air inlet restriction within the limit specified
by the manufacturer for the engine operating conditions which results in maximum full load air flow.
5.5 Engine exhaust system
The test engine shall be equipped with an exhaust system presenting an exhaust back pressure within the limit
specified by the manufacturer for the engine operating conditions which results in maximum full load air flow.
7
---------------------- Page: 13 ----------------------
0 IS0
IS0 8178=2:1996(E)
5.6 Cooling system
An engine cooling system with sufficient capacity to maintain the engine at normal operating temperatures pre-
scribed by the manufacturer, in order to meet the range of ambient conditions and site load requirements, shall
be used.
5.7 Lubricating oil
Specifications of the lubricating oil used for the test shall be recorded and presented with the results of the test.
5.8 Installation of sampling probes and equipment
Provisions to be taken for the proper installation of the sampling probes and measuring equipment are described
in IS0 8178-1:1996, 7.4 and 7.5. In cases where this is not possible modifications are only allowed if there is
agreement between all the parties involved.
The space available for the necessary instrumentation must be large enough to meet the requirements for safety
and working ambient conditions.
6 Test fuels
Fuel characteristics influence the engine exhaust gas emission, therefore in all cases the characteristics of the fuel
used for the test shall be verified as required, recorded and declared with the results of the test. The character-
istics to be recorded are those listed in the appropriate universal data sheet in part 5.
Unless otherwise agreed, the test fuel shall be the typica fuel for the engine in its application.
The fuel temperature shall be measured at the inlet to the
fuel injection pump or as specified by the manufacturer,
and the location of measurement recorded.
The fuel temperature shall be in accordance with the mar ufacturer’s recommendations.
7 Measurement equipment and parameters to be measured
The emission of gaseous and particulate pollutants by the engine submitted for testing shall be measured by the
method described in IS0 8178-l :1996, clauses 15 and 16. These clauses respectively describe the recommended
analytical systems for the gaseous pollutants and the recommended particulate dilution and sampling systems.
NOTE 6 Due to size constraints and test systems’ complexity full flow dilution systems and kinetically controlled partial flow
systems are not recommended at site.
declared prior to the test and shall be agreed upon by the
The types of systems to be used for testing shall be
parties involved.
Other systems or analysers may also be accepted:
a) If it is found that they yield equivalent results.
The determination of system equivalency shall be based on a seven-sample pair (or larger) correlation study
between the system under consideration and one of the accepted systems of this
...
NORME Iso
8178-2
INTERNATIONALE
Première édition
1996-08-15
Moteurs alternatifs à combustion
interne - Mesurage des émissions de gaz
d’échappement -
Partie 2:
Mesurage des émissions de gaz et de
particules sur site
Reciprocating internai combustion engines - Exhaust emission
measurement -
Part i: Measurement of gaseous and particulate exhaust emissions at site
Numéro de référence
ISO 8178-2:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8178=2:1996(F)
Sommaire
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Domaine d’application
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives
3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Définitions
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Symboles et abréviations
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Symboles et indices
. . . . . . 6
4.2 Symboles et abréviations pour les composés chimiques
6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Abréviations
7
5 Conditions d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Prescriptions générales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
5.2 Conditions d’essai des moteurs
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 Puissance
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5.4 Système d’admission d’air du moteur
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5.5 Système d’échappement du moteur
8
5.6 Système de refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.*.*.
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7 Huile de lubrification
9
5.8 Installation des sondes et de l’équipement d’échantillonnage
9
d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Carburants
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7 Équipement de mesure et paramètres à mesurer
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Couple et vitesse
10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Débit des gaz d’échappement
7.3 Exactitude de l’équipement de mesure et des données à
10
mesurer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4 Détermination des composants gazeux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
7.5 Détermination des particules
12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Étalonnage des instruments analytiques
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 8178=2:1996(F)
9 Étalonnage du système de mesure des particules . . . . . . . . . . . . . . . . 12
10 Conditions de fonctionnement . 12
10.1 Cycles d’essai . 12
10.2 Préparation du moteur .
13
11 Mode opératoire d’essai . . . . . . . .*.
13
11.1 Préparation des filtres d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
11.2 Installation de l’équipement de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
11.3 Démarrage du système de dilution et du moteur . . . . . . . l .* . . . . 13
11.4 Réglage du rapport de dilution . 13
11.5 Détermination des points d’essai . 14
11.6 Contrôle des analyseurs . 14
11.7 Cycles d’essai . 14
11.8 Nouveau contrôle des analyseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
11.9 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 15
12 Évaluation des données relatives aux émissions gazeuses et de
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
particules 16
12.1 Émissions gazeuses . 16
12.2 Émissions de particules . 16
13 Calcul des émissions gazeuses . 16
13.1 Détermination du débit de gaz d’échappement . 17
....................................................... 17
13.2 Correction sec/humide
..................... 17
13.3 Correction du NO, en fonction de l’humidité
13.4 Calcul des débits-masses des émissions . 17
13.5 Calcul des émissions . 18
....................................... 19
14 Calcul des émissions de particules
Facteur de correction des particules en fonction de l’humidité 19
14.1
....................................
14.2 Système de dilution à débit partiel 19
14.3 Système de dilution à débit complet . 19
14.4 Calcul du débit-masse des particules . 19
14.5 Calcul des émissions spécifiques . 20
14.6 Facteurs de pondération effectifs . 21
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 8178-2:1996(F)
21
. . . . . . .a.
15 Détermination des émissions gazeuses
15.1 Composants principaux des gaz d’échappement (CO, CO*,
21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HC, NO,, 02)
21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15.2 Analyse de l’ammoniac
21
...........................................................
15.3 Analyse du méthane
21
..................................................
15.4 Analyse du méthanol (GC)
21
..*............................................“...
15.5 Analyse du formaldéhyde
22
................................................
16 Détermination des particules
22
............................................................
16.1 Système de dilution
......................... 22
16.2 Système d’échantillonnage des particules
Annexe
23
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A Bibliographie
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 8178-2:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 8178-Z a été élaborée par le comité techni-
que ISOfTC 70, Moteurs à combustion interne, sous-comité SC 8, Me-
surage des émissions de gaz d’échappement.
L’ISO 8178 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Moteurs alternatifs à combustion interne - Mesurage des émis-
sions 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 d’essai
- Partie 7: Détermination des familles de moteurs
- Partie 8: Détermination des groupes de moteurs
- Partie 9: Mesurage au banc de la fumée des gaz d’échappement
des moteurs diesels des engins de génie civil
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 8178 est donnée uniquement à
titre d’information
V
---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 8178=2:1996(F)
Moteurs alternatifs à combustion interne - Mesurage
des émissions de gaz d’échappement -
Partie 2:
Mesurage des émissions de gaz et de particules sur site
1 Domaine d’application
La présente partie de NS0 8178, conjointement avec NS0 8178-1, prescrit les méthodes de mesure et d’éva-
luation sur site des émissions de gaz et de particules des gaz d’échappement des moteurs alternatifs à combustion
interne en régime permanent, nécessaires pour déterminer une valeur pondérée pour chaque polluant des gaz
d’échappement. Différentes combinaisons de charge et de vitesse du moteur reflètent différentes applications du
moteur (voir I’ISO 8178-4).
La présente partie de I’ISO 8178 est applicable, de préférence, lorsque les moteurs utilisés dans des installations
marines, des groupes électrogènes, des ap.plications à la traction ferroviaire diesel-électrique ou similaires doivent
faire l’objet de mesurages sur site, ou s’il n’est pas possible d’effectuer des mesurages dans les conditions du
banc d’essai ou d’utiliser les résultats du mesurage sur banc d’essai.
II convient de ne pas appliquer la présente partie de I’ISO 8178 aux moteurs de véhicules pour applications non
routières, entraînant des véhicules comme les tracteurs agricoles et les moissonneuses, les engins de terras-
sement, les camions tout terrain (typiquement utilisés dans les mines), les ensembles de traitement des pelouses
et les chariots élévateurs à fourches, sans se limiter à ceux-ci. Les moteurs entraînant ces équipements sont ho-
mologués au banc d’essai. Si un nouveau contrôle ou une nouvelle certification de ces moteurs est nécessaire
après reconstruction, il convient qu’ils soient essayés, de préférence, à l’extérieur du véhicule avec l’application
d’une charge appropriée et un dispositif de mesure comme un dynamomètre ou un banc de charge.
Cette méthode peut être utilisée pour déterminer la conformité ou la certification de moteurs sur site neufs, usa-
gés ou reconstruits. La confirmation des résultats du banc d’essai conformément à NS0 8178-4, peut également
être exécutée dans les limites de la présente partie de I’ISO 8178. Cependant, des tolérances doivent être admises
pour les différences dans les paramètres de fonctionnement du moteur par rapport aux conditions de laboratoire.
Le moteur doit fonctionner à la même vitesse et aux mêmes points de mesure du couple que ceux utilisés pour
le mesurage au banc.
Pour les moteurs utilisés dans des machines couvertes par des exigences supplémentaires comme les régle-
mentations relatives à l’hygiène et à la sécurité du travail ou celles relatives aux installations de production
d’énergie, des conditions d’essai supplémentaires et des méthodes d’évaluation spéciales peuvent s’appliquer.
La présente partie de NS0 8178 est prévue pour spécifier les prescriptions particulières relatives au mesurage des
NOTE 1
émissions de gaz et particules sur site. Les émissions peuvent, et devraient principalement, être mesurées au banc d’essai
pour tout moteur. Le mesurage au banc d’essai est beaucoup plus précis, reproductible et facile. Les mesurages au banc
d’essai utilisant des cycles d’essai définis, représentent les mesurages de moteurs d’utilisation moyenne et typique. Les cycles
d’essai spécifiés dans I’ISO 8178-4 ne peuvent pas toujours être reproduits sur site, du fait des contraintes dues a la charge.
1
---------------------- Page: 7 ----------------------
l
0 ISO
ISO 8178=2:1996(F)
I -v e mesurage sur site n’est nécessaire que si les prescriptions et conditions suivantes existent.
Quand le mesurage au banc d’essai pour l’homologation de type ne convient pas parce que les conditions de
a)
site ne peuvent pas être reproduites.
Cet essai est une substitution du mesurage au banc d’essai. Par conséquent, il convient que l’essai soit conduit
en utilisant le cycle d’essai prescrit dans I’ISO 8178-4.
EXEMPLES
1) Quand le carburant réel utilisé sur site ne peut pas être utilisé en raison de son indisponibilité ou de res-
trictions dues à l’environnement ou à l’emplacement du banc d’essai.
2) Quand les conditions ambiantes du banc d’essai ne sont pas représentatives des conditions de site en
raison de différences d’altitude, d’humidité ou de température de l’air.
Dans ce cas, la présente partie de I’ISO 8178 n’est applicable qu’aux moteurs pouvant reproduire sur site
les points de mesure prescrits dans I’ISO 8178-4, comme les moteurs marins en essai en mer, l’installation
initiale de moteurs entraînant des génératrices et les locomotives diesels-électriques.
Quand le mesurage sur site est nécessaire pour évaluer la pollution réelle et locale.
b)
II convient que cela soit fait dans les conditions de fonctionnement réel ou simulé. Le fonctionnement du
moteur pendant le cycle d’essai défini dans I’ISO 8178-4 n’est pas toujours possible, mais il convient que le
mode opératoire d’essai soit aussi proche que possible de celui défini dans I’ISO 8178-4. Par conséquent, les
valeurs mesurées dans ce cas ne peuvent pas être directement comparées avec les résultats du banc d’essai
parce que les valeurs mesurées dépendent beaucoup des cycles d’essai.
Quand le mesurage sur site est convenu entre les parties concernées.
c)
Les valeurs obtenues caractérisent uniquement un moteur donné, dans des conditions d’emplacement spéci-
fiques, mais pas nécessairement des valeurs moyennes ou typiques. Dans la plupart des cas, les valeurs
mesurées ne peuvent pas être comparées avec les résultats du banc d’essai, car les valeurs mesurées dé-
pendent beaucoup des cycles d’essai.
Quand le mesurage sur site est nécessaire pour contrôler la conformité à une norme relative aux moteurs
dl
usagés ou reconstruits.
Si le mesurage sur site ne peut pas reproduire exactement les mêmes conditions de fonctionnement que les
conditions du banc d’essai, les valeurs des émissions ne seront pas identiques aux valeurs obtenues sur le
banc d’essai. Dans ce type d’essai, le mesurage sur site doit donc être limité aux applications pouvant subir
les mêmes cycles d’essai que ceux utilisés pour la certification sur un banc d’essai.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 8178. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 8178 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 3046-I : 1995, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 7: Conditions normales de
référence, déclaration de la puissance et de la consommation de carburant et d ‘huile de lubrification, méthodes
d’essai.
ISO 3046-3:1989, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 3: Mesures pour les
essais.
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
63 ISO ISO 8178=2:1996(F)
ISO 8178- 1: 1996, Moteurs alterna tifs 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: 1996, 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:- 1) , Moteurs alternatifs à combustion in terne - Mesurage des émissions de gaz d’échappement -
Partie 5: Carburants d’essai.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 8178, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1 particules: Toute matière collectée sur un milieu filtrant spécifié après dilution des gaz d’échappement die-
sels avec un air filtré propre à une température inférieure ou égale à 325 K (52 “C), mesurée à un point immédia-
tement en amont du filtre primaire (il s’agit essentiellement de carbone, d’hydrocarbures et de sulfates condensés,
et d’eau associée).
NOTE 2 Les particules définies dans la présente partie de I’ISO 8178 sont considérablement différentes, en composition et
en poids, des particules ou poussières prélevées directement sur des gaz d’échappement non dilues, en utilisant la méthode
du filtre chaud (voir par exemple I’ISO 9096). II est définitivement prouve que le mesurage tel que décrit dans la présente partie
de I’ISO 8178 est efficace pour les carburants dont la teneur en soufre est inférieure ou égale a 0,8 %.
3.2 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. (Voir I’ISO 8178-1 :1996, paragraphe 16.1 .l et figures 10 à 18.)
3.3 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 3 II est habituel, dans de nombreux systèmes de dilution a 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.
(Voir I’ISO 8178-I :1996, paragraphe 16.1.2 et figure 19.)
3.4 échantillonnage isocinétique: Procédé de contrôle du débit de l’échantillon de gaz d’échappement, en
maintenant la vitesse moyenne de l’échantillon au niveau de la sonde égale à la vitesse moyenne d’écoulement
des gaz d’échappement.
3.5 échantillonnage non isocinétique: Procédé de contrôle du débit de l’échantillon de gaz d’échappement,
indépendant de la vitesse d’écoulement des gaz d’échappement.
3.6 méthode à filtres multiples: Procédé consistant à utiliser une paire de filtres pour chacun des modes du
cycle d’essai, les coefficients de pondération modaux des modes du cycle d’essai étant pris en compte après
échantillonnage, pendant la phase d’évaluation des données de l’essai.
3.7 méthode à filtre unique: Procédé consistant à utiliser une paire de filtres pour l’ensemble des modes du
cycle d’essai, les coefficients de pondération modaux étant pris en compte pendant la phase d’échantillonnage
des particules du cycle d’essai.
NOTE 4 Cette méthode impose une attention particulière sur la durée d’échantillonnage et sur les débits.
1) À publier.
---------------------- Page: 9 ----------------------
4
ISO 8178=2:1996(F) 0 ISO
3.8 émissions spécifiques: Débit-masse des polluants, exprimé de préférence sur la base de la puissance au
frein observée.
NOTE 5 Les émissions sont exprimées en grammes par kilowatt heure chaque fois que cela est possible. Dans les cas où
la puissance ne peut absolument pas être déterminée avec exactitude, une seule expression se rapportant à l’apport d’énergie
du carburant ou au débit-volume normalisé des gaz d’échappement peut être utilisée. Cela n’est considéré qu’à la suite d’un
accord spécifique entre les parties concernées.
Quand les moteurs ne peuvent pas fonctionner selon les cycles d’essai définis dans I’ISO 8178-4, les émissions spécifiques
peuvent être exprimées sur la base du débit-volume normal des gaz d’échappement secs.
Lorsque les émissions spécifiques sont basées sur la puissance au frein et exprimées en grammes par kilowatt heure:
a) si les conditions de site diffèrent des conditions ambiantes sur lesquelles cette sorte de puissance est basée, les émissions
sont rapportées a la puissance réelle mesurée ou calculée sur site, les conditions ambiantes d’essai étant consignées;
b) s’il n’est pas approprie d’effectuer les essais sur le moteur avec les auxiliaires enlevés (voir I’ISO 8178-I :1996, paragraphe
5.3), par exemple si le moteur et la transmission constituent un ensemble intégré, les essais sur le moteur peuvent être
effectués avec tous les auxiliaires. Dans ce cas, il convient que les réglages de puissance soient déterminés conformément
8 I’ISO 8178-l :1996, paragraphes 5.3 et 11.5.
Lorsque les émissions sont basées sur le débit-volume des gaz d’échappement secs et exprimées en grammes par mètre
cube, il convient que les valeurs des résultats mesures soient corrigées pour être exprimées en fonction d’une concentration
en oxygène donnée.
3.9 puissance au frein: Puissance mesurée au vilebrequin ou son équivalent, le moteur étant équipé seulement
des auxiliaires de série nécessaires pour son fonctionnement sur le banc d’essai. (Voir NS0 8178-I :1996, para-
graphe 5.3 et tableau B.l.)
3.10 auxiliaires: Équipements et dispositifs dont la liste est donnée dans I’ISO 8178-I :1996, tableau B.1.
3.11 conditions du site: Conditions dans lesquelles le moteur est essayé, installé et accouplé avec l’équipement
réel qu’il entraîne, et permettant le fonctionnement normal de l’équipement.
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles et indices
Symboles
conformé-
Définition
Unité
ment aux
SI’)
règlements
CEE-ONU
Consommation spécifique de carburant kg/kWh
bx bx
conc, C Concentration corrigée du bruit de fond
ppm, % WV
corr
concd Concentration de l’air de dilution
ppm, % WV
cdil
conc, Concentration (avec suffixe de dénomination du composant)
ppm, % WW
ex
DF D Facteur de dilution 1
Facteur atmosphérique du laboratoire 1
f
f a a
Débit-masse équivalent des gaz d’échappement dilués humides
GEDFW &dx kg/h
Débit-masse des gaz d’échappement humides
GEXHW 4 mxw kglh
G Débit-masse des gaz d’échappement dilués humides
TOTW qmdx Wh
Émissions de gaz (avec suffixe de dénomination du composant) kg/kWh
GAZ, eX
4
---------------------- Page: 10 ----------------------
0 ISO
ISO 8178-2: 1996(F)
Symboles
conformé-
Définition
Unité
ment aux
SI’)
règlements
CEE-ONU
Humidité absolue de l’air d’admission
Ha Ha mg
Indice indiquant un mode particulier
i i 1
L il4 Valeur du couple exprimée en pourcentage du couple maximal pour la vitesse
%
moteur d’essai
Débit-masse des émissions
mass
4m glh
Masse des échantillons de particules de l’air de dilution collecté
Md md mg
Masse de l’échantillon d’air de dilution passant a travers les filtres d’échan-
MDIL mdil kg
tillonnage des particules
Masse de l’échantillon de particules collectees
Mf mt mg
Masse de gaz
MGAZ mgaz
kg
m Masse de l’échantillon des gaz d’échappement dilues passant à travers les filtres
&AM sam kg
d’échantillonnage des particules
Vitesse moteur min-’
nd nd
Vitesse du turbocompresseur min-’
%rb nt
Pression atmosphérique totale*) kPa
PB PB
Pression de l’air après le refroidisseur d’air kPa
J%e Pba
Pression atmosphérique de l’air sec kPa
PS PS
P P Puissance au frein non corrigée
kW
P
Puissance totale déclarée absorbée par les auxiliaires montes pour l’essai et non kW
aux
pAUX
prescrits dans I’ISO 8178-1:1996, annexe B
Puissance maximale mesurée ou déclarée a la vitesse d’essai du moteur dans
kW
pm pm
les conditions d’essai (voir 11.5)
Débit-masse des émissions de particules
qmPT kgm
pTmass
Émissions de particules (avec suffixe de dénomination du composant)
kg/kWh
PT, eX
Rapport de dilution
1
4 rdil
S S Position de la crémaillère de carburant
s s Réglage du dynamomètre
kW
Température absolue de l’air d’admissiona) K
Ta Ta
Température de l’air après le refroidisseur d’air K
Tba Tba
T Température du fluide de refroidissement à l’entrée K
clin Tci
T T Température du fluide de refroidissement a la sortie K
clout CO
T T Température de I’huile de lubrification K
oil
oil
V Volume de l’échantillon d’air de dilution passant a travers les filtres d’échan-
m3
vDIL dil
tillonnage des particules
Débit-volume équivalent des gaz d’échappement dilués humides m3/h
q;dx
Débit-volume des gaz d’échappement secs
m3/h
qvxd
Débit-volume des gaz d’échappement humides
m3/h
qVxwi
V Volume de l’échantillon des gaz d’échappement dilués passant à travers les fil-
m3
sam
tres d’échantillonnage des particules
Débit-volume des gaz d’échappement dilués humides
m3/h
vTOTW qVdx
Coefficient de pondération
1
WF Wf
Coefficient de pondération effectif 1
WFE Wre
5
---------------------- Page: 11 ----------------------
.
ISO 8178=2:1996(F) 0 ISO
Symboles
conformé-
Définition Unité
ment aux
SI’)
règlements
CEE-ONU
Facteur de correction de puissance pour les moteurs à allumage par
Oca ua
Concentration massique du gaz
PGAZ Pgaz
/ /
1) Conformément à I’ISO 31 traitant des grandeurs et unités.
2) Correspond à px ou PX (pression totale dans les conditions ambiantes du site), ou à pv ou PY (pression totale dans les
conditions ambiantes de l’essai), telles que définies dans I’ISO 3046-I.
3) Correspond à TV ou lTY (température absolue de l’air ambiant dans les conditions de l’essai), telle que définie dans
I’ISO 3046-I 0
4.2 Symboles et abréviations pour les composés chimiques
CH Méthane
4
CH,OH Méthanol
CO Monoxyde de carbone
CO Dioxyde de carbone
2
HC Hydrocarbures
HCHO Formaldéhyde
Eau
H*O
Ammoniac
NH
3
Hydrocarbures non méthane
NMHC
NO Monoxyde d’azote
NO Dioxyde d’azote
2
NO Oxydes d’azote
X
Protoxyde d’azote
N,O
0 Oxygène
2
PT Particules
4.3 Abréviations
Échantillonage à volume constant
cvs
FID Détecteur à ionisation de flamme
GC Chromatographe en phase gazeuse
HPLC Chromatographe en phase liquide à haute pression
NMC Séparateur de méthane
6
---------------------- Page: 12 ----------------------
0 ISO
ISO 8178=2:1996(F)
5 Conditions d’essai
5.1 Prescriptions générales
Tous les volumes et débits-volumes doivent être rapportés à 273 K et 101,3 kPa.
5.2 Conditions d’essai des moteurs
La température absolue, Ta, de l’air d’admission du moteur, exprimée en kelvins, et la pression atmosphérique
sèche, ps, exprimée en kilopascals, doivent être mesurées et le paramètref, doit être déterminé comme suit:
a) moteurs atmosphériques et moteurs à allumage par compression suralimentés:
. . .
(1)
fa= ($y x (&)Of7
b) moteurs à allumage par compression turbocompressés avec ou sans refroidissement de l’air d’admission:
fa= (a)on7x (3L)li
. . .
(2)
Les formules (1) et (2) sont identiques à la législation des émissions de gaz d’échappement de I’ECE, de la CEE
et de I’EPA.
Pour les moteurs à allumage par étincelle suralimentés à alimentation naturelle, le facteur OC, doit être déterminé
comme suit:
a,= (2z)‘t2x ( i&)o’6
. . .
m
et doit être compris entre 0,93 et 1,07.
Les valeurs de& et de OL, doivent être données avec les résultats des essais.
52.1 Conditions ambiantes
La température absolue, Ta, de l’air d’admission, exprimée en kelvins, et la pression atmosphérique sèche, ps,
exprimée en kilopascals, doivent être mesurées et consignées (voir 5.2.3).
5.2.2 Moteurs avec refroidissement d’air d’alimentation
La température du fluide de refroidissement et la température de l’air d’alimentation doivent être consignées
(voir 5.2.3) .
5.2.3 Paramètres du moteur
Les paramètres suivants doivent être mesurés et consignés dans l’unité indiquée en 4.1:
a) consommation spécifique de carburant (b,);
b) humidité absolue de l’air d’admission (H,);
c) vitesse moteur au jeme mode pendant le cycle (IZ~,~);
d ) vitesse du turbocompresseur (4&, s’
...
NORME Iso
8178-2
INTERNATIONALE
Première édition
1996-08-15
Moteurs alternatifs à combustion
interne - Mesurage des émissions de gaz
d’échappement -
Partie 2:
Mesurage des émissions de gaz et de
particules sur site
Reciprocating internai combustion engines - Exhaust emission
measurement -
Part i: Measurement of gaseous and particulate exhaust emissions at site
Numéro de référence
ISO 8178-2:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8178=2:1996(F)
Sommaire
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Domaine d’application
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Références normatives
3
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Définitions
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Symboles et abréviations
4
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 Symboles et indices
. . . . . . 6
4.2 Symboles et abréviations pour les composés chimiques
6
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Abréviations
7
5 Conditions d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.1 Prescriptions générales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
5.2 Conditions d’essai des moteurs
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3 Puissance
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
5.4 Système d’admission d’air du moteur
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5.5 Système d’échappement du moteur
8
5.6 Système de refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.*.*.
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.7 Huile de lubrification
9
5.8 Installation des sondes et de l’équipement d’échantillonnage
9
d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6 Carburants
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
7 Équipement de mesure et paramètres à mesurer
9
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.1 Couple et vitesse
10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2 Débit des gaz d’échappement
7.3 Exactitude de l’équipement de mesure et des données à
10
mesurer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
11
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4 Détermination des composants gazeux
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
7.5 Détermination des particules
12
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8 Étalonnage des instruments analytiques
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 8178=2:1996(F)
9 Étalonnage du système de mesure des particules . . . . . . . . . . . . . . . . 12
10 Conditions de fonctionnement . 12
10.1 Cycles d’essai . 12
10.2 Préparation du moteur .
13
11 Mode opératoire d’essai . . . . . . . .*.
13
11.1 Préparation des filtres d’échantillonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
11.2 Installation de l’équipement de mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
11.3 Démarrage du système de dilution et du moteur . . . . . . . l .* . . . . 13
11.4 Réglage du rapport de dilution . 13
11.5 Détermination des points d’essai . 14
11.6 Contrôle des analyseurs . 14
11.7 Cycles d’essai . 14
11.8 Nouveau contrôle des analyseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
11.9 Rapport d’essai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*. 15
12 Évaluation des données relatives aux émissions gazeuses et de
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
particules 16
12.1 Émissions gazeuses . 16
12.2 Émissions de particules . 16
13 Calcul des émissions gazeuses . 16
13.1 Détermination du débit de gaz d’échappement . 17
....................................................... 17
13.2 Correction sec/humide
..................... 17
13.3 Correction du NO, en fonction de l’humidité
13.4 Calcul des débits-masses des émissions . 17
13.5 Calcul des émissions . 18
....................................... 19
14 Calcul des émissions de particules
Facteur de correction des particules en fonction de l’humidité 19
14.1
....................................
14.2 Système de dilution à débit partiel 19
14.3 Système de dilution à débit complet . 19
14.4 Calcul du débit-masse des particules . 19
14.5 Calcul des émissions spécifiques . 20
14.6 Facteurs de pondération effectifs . 21
---------------------- Page: 3 ----------------------
0 ISO
ISO 8178-2:1996(F)
21
. . . . . . .a.
15 Détermination des émissions gazeuses
15.1 Composants principaux des gaz d’échappement (CO, CO*,
21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HC, NO,, 02)
21
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15.2 Analyse de l’ammoniac
21
...........................................................
15.3 Analyse du méthane
21
..................................................
15.4 Analyse du méthanol (GC)
21
..*............................................“...
15.5 Analyse du formaldéhyde
22
................................................
16 Détermination des particules
22
............................................................
16.1 Système de dilution
......................... 22
16.2 Système d’échantillonnage des particules
Annexe
23
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A Bibliographie
iv
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 8178-2:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 8178-Z a été élaborée par le comité techni-
que ISOfTC 70, Moteurs à combustion interne, sous-comité SC 8, Me-
surage des émissions de gaz d’échappement.
L’ISO 8178 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
néral Moteurs alternatifs à combustion interne - Mesurage des émis-
sions 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 d’essai
- Partie 7: Détermination des familles de moteurs
- Partie 8: Détermination des groupes de moteurs
- Partie 9: Mesurage au banc de la fumée des gaz d’échappement
des moteurs diesels des engins de génie civil
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 8178 est donnée uniquement à
titre d’information
V
---------------------- Page: 5 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 8178=2:1996(F)
Moteurs alternatifs à combustion interne - Mesurage
des émissions de gaz d’échappement -
Partie 2:
Mesurage des émissions de gaz et de particules sur site
1 Domaine d’application
La présente partie de NS0 8178, conjointement avec NS0 8178-1, prescrit les méthodes de mesure et d’éva-
luation sur site des émissions de gaz et de particules des gaz d’échappement des moteurs alternatifs à combustion
interne en régime permanent, nécessaires pour déterminer une valeur pondérée pour chaque polluant des gaz
d’échappement. Différentes combinaisons de charge et de vitesse du moteur reflètent différentes applications du
moteur (voir I’ISO 8178-4).
La présente partie de I’ISO 8178 est applicable, de préférence, lorsque les moteurs utilisés dans des installations
marines, des groupes électrogènes, des ap.plications à la traction ferroviaire diesel-électrique ou similaires doivent
faire l’objet de mesurages sur site, ou s’il n’est pas possible d’effectuer des mesurages dans les conditions du
banc d’essai ou d’utiliser les résultats du mesurage sur banc d’essai.
II convient de ne pas appliquer la présente partie de I’ISO 8178 aux moteurs de véhicules pour applications non
routières, entraînant des véhicules comme les tracteurs agricoles et les moissonneuses, les engins de terras-
sement, les camions tout terrain (typiquement utilisés dans les mines), les ensembles de traitement des pelouses
et les chariots élévateurs à fourches, sans se limiter à ceux-ci. Les moteurs entraînant ces équipements sont ho-
mologués au banc d’essai. Si un nouveau contrôle ou une nouvelle certification de ces moteurs est nécessaire
après reconstruction, il convient qu’ils soient essayés, de préférence, à l’extérieur du véhicule avec l’application
d’une charge appropriée et un dispositif de mesure comme un dynamomètre ou un banc de charge.
Cette méthode peut être utilisée pour déterminer la conformité ou la certification de moteurs sur site neufs, usa-
gés ou reconstruits. La confirmation des résultats du banc d’essai conformément à NS0 8178-4, peut également
être exécutée dans les limites de la présente partie de I’ISO 8178. Cependant, des tolérances doivent être admises
pour les différences dans les paramètres de fonctionnement du moteur par rapport aux conditions de laboratoire.
Le moteur doit fonctionner à la même vitesse et aux mêmes points de mesure du couple que ceux utilisés pour
le mesurage au banc.
Pour les moteurs utilisés dans des machines couvertes par des exigences supplémentaires comme les régle-
mentations relatives à l’hygiène et à la sécurité du travail ou celles relatives aux installations de production
d’énergie, des conditions d’essai supplémentaires et des méthodes d’évaluation spéciales peuvent s’appliquer.
La présente partie de NS0 8178 est prévue pour spécifier les prescriptions particulières relatives au mesurage des
NOTE 1
émissions de gaz et particules sur site. Les émissions peuvent, et devraient principalement, être mesurées au banc d’essai
pour tout moteur. Le mesurage au banc d’essai est beaucoup plus précis, reproductible et facile. Les mesurages au banc
d’essai utilisant des cycles d’essai définis, représentent les mesurages de moteurs d’utilisation moyenne et typique. Les cycles
d’essai spécifiés dans I’ISO 8178-4 ne peuvent pas toujours être reproduits sur site, du fait des contraintes dues a la charge.
1
---------------------- Page: 7 ----------------------
l
0 ISO
ISO 8178=2:1996(F)
I -v e mesurage sur site n’est nécessaire que si les prescriptions et conditions suivantes existent.
Quand le mesurage au banc d’essai pour l’homologation de type ne convient pas parce que les conditions de
a)
site ne peuvent pas être reproduites.
Cet essai est une substitution du mesurage au banc d’essai. Par conséquent, il convient que l’essai soit conduit
en utilisant le cycle d’essai prescrit dans I’ISO 8178-4.
EXEMPLES
1) Quand le carburant réel utilisé sur site ne peut pas être utilisé en raison de son indisponibilité ou de res-
trictions dues à l’environnement ou à l’emplacement du banc d’essai.
2) Quand les conditions ambiantes du banc d’essai ne sont pas représentatives des conditions de site en
raison de différences d’altitude, d’humidité ou de température de l’air.
Dans ce cas, la présente partie de I’ISO 8178 n’est applicable qu’aux moteurs pouvant reproduire sur site
les points de mesure prescrits dans I’ISO 8178-4, comme les moteurs marins en essai en mer, l’installation
initiale de moteurs entraînant des génératrices et les locomotives diesels-électriques.
Quand le mesurage sur site est nécessaire pour évaluer la pollution réelle et locale.
b)
II convient que cela soit fait dans les conditions de fonctionnement réel ou simulé. Le fonctionnement du
moteur pendant le cycle d’essai défini dans I’ISO 8178-4 n’est pas toujours possible, mais il convient que le
mode opératoire d’essai soit aussi proche que possible de celui défini dans I’ISO 8178-4. Par conséquent, les
valeurs mesurées dans ce cas ne peuvent pas être directement comparées avec les résultats du banc d’essai
parce que les valeurs mesurées dépendent beaucoup des cycles d’essai.
Quand le mesurage sur site est convenu entre les parties concernées.
c)
Les valeurs obtenues caractérisent uniquement un moteur donné, dans des conditions d’emplacement spéci-
fiques, mais pas nécessairement des valeurs moyennes ou typiques. Dans la plupart des cas, les valeurs
mesurées ne peuvent pas être comparées avec les résultats du banc d’essai, car les valeurs mesurées dé-
pendent beaucoup des cycles d’essai.
Quand le mesurage sur site est nécessaire pour contrôler la conformité à une norme relative aux moteurs
dl
usagés ou reconstruits.
Si le mesurage sur site ne peut pas reproduire exactement les mêmes conditions de fonctionnement que les
conditions du banc d’essai, les valeurs des émissions ne seront pas identiques aux valeurs obtenues sur le
banc d’essai. Dans ce type d’essai, le mesurage sur site doit donc être limité aux applications pouvant subir
les mêmes cycles d’essai que ceux utilisés pour la certification sur un banc d’essai.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 8178. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
partie de I’ISO 8178 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 3046-I : 1995, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 7: Conditions normales de
référence, déclaration de la puissance et de la consommation de carburant et d ‘huile de lubrification, méthodes
d’essai.
ISO 3046-3:1989, Moteurs alternatifs à combustion interne - Performances - Partie 3: Mesures pour les
essais.
2
---------------------- Page: 8 ----------------------
63 ISO ISO 8178=2:1996(F)
ISO 8178- 1: 1996, Moteurs alterna tifs 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: 1996, 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:- 1) , Moteurs alternatifs à combustion in terne - Mesurage des émissions de gaz d’échappement -
Partie 5: Carburants d’essai.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 8178, les définitions suivantes s’appliquent.
3.1 particules: Toute matière collectée sur un milieu filtrant spécifié après dilution des gaz d’échappement die-
sels avec un air filtré propre à une température inférieure ou égale à 325 K (52 “C), mesurée à un point immédia-
tement en amont du filtre primaire (il s’agit essentiellement de carbone, d’hydrocarbures et de sulfates condensés,
et d’eau associée).
NOTE 2 Les particules définies dans la présente partie de I’ISO 8178 sont considérablement différentes, en composition et
en poids, des particules ou poussières prélevées directement sur des gaz d’échappement non dilues, en utilisant la méthode
du filtre chaud (voir par exemple I’ISO 9096). II est définitivement prouve que le mesurage tel que décrit dans la présente partie
de I’ISO 8178 est efficace pour les carburants dont la teneur en soufre est inférieure ou égale a 0,8 %.
3.2 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. (Voir I’ISO 8178-1 :1996, paragraphe 16.1 .l et figures 10 à 18.)
3.3 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 3 II est habituel, dans de nombreux systèmes de dilution a 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.
(Voir I’ISO 8178-I :1996, paragraphe 16.1.2 et figure 19.)
3.4 échantillonnage isocinétique: Procédé de contrôle du débit de l’échantillon de gaz d’échappement, en
maintenant la vitesse moyenne de l’échantillon au niveau de la sonde égale à la vitesse moyenne d’écoulement
des gaz d’échappement.
3.5 échantillonnage non isocinétique: Procédé de contrôle du débit de l’échantillon de gaz d’échappement,
indépendant de la vitesse d’écoulement des gaz d’échappement.
3.6 méthode à filtres multiples: Procédé consistant à utiliser une paire de filtres pour chacun des modes du
cycle d’essai, les coefficients de pondération modaux des modes du cycle d’essai étant pris en compte après
échantillonnage, pendant la phase d’évaluation des données de l’essai.
3.7 méthode à filtre unique: Procédé consistant à utiliser une paire de filtres pour l’ensemble des modes du
cycle d’essai, les coefficients de pondération modaux étant pris en compte pendant la phase d’échantillonnage
des particules du cycle d’essai.
NOTE 4 Cette méthode impose une attention particulière sur la durée d’échantillonnage et sur les débits.
1) À publier.
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4
ISO 8178=2:1996(F) 0 ISO
3.8 émissions spécifiques: Débit-masse des polluants, exprimé de préférence sur la base de la puissance au
frein observée.
NOTE 5 Les émissions sont exprimées en grammes par kilowatt heure chaque fois que cela est possible. Dans les cas où
la puissance ne peut absolument pas être déterminée avec exactitude, une seule expression se rapportant à l’apport d’énergie
du carburant ou au débit-volume normalisé des gaz d’échappement peut être utilisée. Cela n’est considéré qu’à la suite d’un
accord spécifique entre les parties concernées.
Quand les moteurs ne peuvent pas fonctionner selon les cycles d’essai définis dans I’ISO 8178-4, les émissions spécifiques
peuvent être exprimées sur la base du débit-volume normal des gaz d’échappement secs.
Lorsque les émissions spécifiques sont basées sur la puissance au frein et exprimées en grammes par kilowatt heure:
a) si les conditions de site diffèrent des conditions ambiantes sur lesquelles cette sorte de puissance est basée, les émissions
sont rapportées a la puissance réelle mesurée ou calculée sur site, les conditions ambiantes d’essai étant consignées;
b) s’il n’est pas approprie d’effectuer les essais sur le moteur avec les auxiliaires enlevés (voir I’ISO 8178-I :1996, paragraphe
5.3), par exemple si le moteur et la transmission constituent un ensemble intégré, les essais sur le moteur peuvent être
effectués avec tous les auxiliaires. Dans ce cas, il convient que les réglages de puissance soient déterminés conformément
8 I’ISO 8178-l :1996, paragraphes 5.3 et 11.5.
Lorsque les émissions sont basées sur le débit-volume des gaz d’échappement secs et exprimées en grammes par mètre
cube, il convient que les valeurs des résultats mesures soient corrigées pour être exprimées en fonction d’une concentration
en oxygène donnée.
3.9 puissance au frein: Puissance mesurée au vilebrequin ou son équivalent, le moteur étant équipé seulement
des auxiliaires de série nécessaires pour son fonctionnement sur le banc d’essai. (Voir NS0 8178-I :1996, para-
graphe 5.3 et tableau B.l.)
3.10 auxiliaires: Équipements et dispositifs dont la liste est donnée dans I’ISO 8178-I :1996, tableau B.1.
3.11 conditions du site: Conditions dans lesquelles le moteur est essayé, installé et accouplé avec l’équipement
réel qu’il entraîne, et permettant le fonctionnement normal de l’équipement.
4 Symboles et abréviations
4.1 Symboles et indices
Symboles
conformé-
Définition
Unité
ment aux
SI’)
règlements
CEE-ONU
Consommation spécifique de carburant kg/kWh
bx bx
conc, C Concentration corrigée du bruit de fond
ppm, % WV
corr
concd Concentration de l’air de dilution
ppm, % WV
cdil
conc, Concentration (avec suffixe de dénomination du composant)
ppm, % WW
ex
DF D Facteur de dilution 1
Facteur atmosphérique du laboratoire 1
f
f a a
Débit-masse équivalent des gaz d’échappement dilués humides
GEDFW &dx kg/h
Débit-masse des gaz d’échappement humides
GEXHW 4 mxw kglh
G Débit-masse des gaz d’échappement dilués humides
TOTW qmdx Wh
Émissions de gaz (avec suffixe de dénomination du composant) kg/kWh
GAZ, eX
4
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0 ISO
ISO 8178-2: 1996(F)
Symboles
conformé-
Définition
Unité
ment aux
SI’)
règlements
CEE-ONU
Humidité absolue de l’air d’admission
Ha Ha mg
Indice indiquant un mode particulier
i i 1
L il4 Valeur du couple exprimée en pourcentage du couple maximal pour la vitesse
%
moteur d’essai
Débit-masse des émissions
mass
4m glh
Masse des échantillons de particules de l’air de dilution collecté
Md md mg
Masse de l’échantillon d’air de dilution passant a travers les filtres d’échan-
MDIL mdil kg
tillonnage des particules
Masse de l’échantillon de particules collectees
Mf mt mg
Masse de gaz
MGAZ mgaz
kg
m Masse de l’échantillon des gaz d’échappement dilues passant à travers les filtres
&AM sam kg
d’échantillonnage des particules
Vitesse moteur min-’
nd nd
Vitesse du turbocompresseur min-’
%rb nt
Pression atmosphérique totale*) kPa
PB PB
Pression de l’air après le refroidisseur d’air kPa
J%e Pba
Pression atmosphérique de l’air sec kPa
PS PS
P P Puissance au frein non corrigée
kW
P
Puissance totale déclarée absorbée par les auxiliaires montes pour l’essai et non kW
aux
pAUX
prescrits dans I’ISO 8178-1:1996, annexe B
Puissance maximale mesurée ou déclarée a la vitesse d’essai du moteur dans
kW
pm pm
les conditions d’essai (voir 11.5)
Débit-masse des émissions de particules
qmPT kgm
pTmass
Émissions de particules (avec suffixe de dénomination du composant)
kg/kWh
PT, eX
Rapport de dilution
1
4 rdil
S S Position de la crémaillère de carburant
s s Réglage du dynamomètre
kW
Température absolue de l’air d’admissiona) K
Ta Ta
Température de l’air après le refroidisseur d’air K
Tba Tba
T Température du fluide de refroidissement à l’entrée K
clin Tci
T T Température du fluide de refroidissement a la sortie K
clout CO
T T Température de I’huile de lubrification K
oil
oil
V Volume de l’échantillon d’air de dilution passant a travers les filtres d’échan-
m3
vDIL dil
tillonnage des particules
Débit-volume équivalent des gaz d’échappement dilués humides m3/h
q;dx
Débit-volume des gaz d’échappement secs
m3/h
qvxd
Débit-volume des gaz d’échappement humides
m3/h
qVxwi
V Volume de l’échantillon des gaz d’échappement dilués passant à travers les fil-
m3
sam
tres d’échantillonnage des particules
Débit-volume des gaz d’échappement dilués humides
m3/h
vTOTW qVdx
Coefficient de pondération
1
WF Wf
Coefficient de pondération effectif 1
WFE Wre
5
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.
ISO 8178=2:1996(F) 0 ISO
Symboles
conformé-
Définition Unité
ment aux
SI’)
règlements
CEE-ONU
Facteur de correction de puissance pour les moteurs à allumage par
Oca ua
Concentration massique du gaz
PGAZ Pgaz
/ /
1) Conformément à I’ISO 31 traitant des grandeurs et unités.
2) Correspond à px ou PX (pression totale dans les conditions ambiantes du site), ou à pv ou PY (pression totale dans les
conditions ambiantes de l’essai), telles que définies dans I’ISO 3046-I.
3) Correspond à TV ou lTY (température absolue de l’air ambiant dans les conditions de l’essai), telle que définie dans
I’ISO 3046-I 0
4.2 Symboles et abréviations pour les composés chimiques
CH Méthane
4
CH,OH Méthanol
CO Monoxyde de carbone
CO Dioxyde de carbone
2
HC Hydrocarbures
HCHO Formaldéhyde
Eau
H*O
Ammoniac
NH
3
Hydrocarbures non méthane
NMHC
NO Monoxyde d’azote
NO Dioxyde d’azote
2
NO Oxydes d’azote
X
Protoxyde d’azote
N,O
0 Oxygène
2
PT Particules
4.3 Abréviations
Échantillonage à volume constant
cvs
FID Détecteur à ionisation de flamme
GC Chromatographe en phase gazeuse
HPLC Chromatographe en phase liquide à haute pression
NMC Séparateur de méthane
6
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0 ISO
ISO 8178=2:1996(F)
5 Conditions d’essai
5.1 Prescriptions générales
Tous les volumes et débits-volumes doivent être rapportés à 273 K et 101,3 kPa.
5.2 Conditions d’essai des moteurs
La température absolue, Ta, de l’air d’admission du moteur, exprimée en kelvins, et la pression atmosphérique
sèche, ps, exprimée en kilopascals, doivent être mesurées et le paramètref, doit être déterminé comme suit:
a) moteurs atmosphériques et moteurs à allumage par compression suralimentés:
. . .
(1)
fa= ($y x (&)Of7
b) moteurs à allumage par compression turbocompressés avec ou sans refroidissement de l’air d’admission:
fa= (a)on7x (3L)li
. . .
(2)
Les formules (1) et (2) sont identiques à la législation des émissions de gaz d’échappement de I’ECE, de la CEE
et de I’EPA.
Pour les moteurs à allumage par étincelle suralimentés à alimentation naturelle, le facteur OC, doit être déterminé
comme suit:
a,= (2z)‘t2x ( i&)o’6
. . .
m
et doit être compris entre 0,93 et 1,07.
Les valeurs de& et de OL, doivent être données avec les résultats des essais.
52.1 Conditions ambiantes
La température absolue, Ta, de l’air d’admission, exprimée en kelvins, et la pression atmosphérique sèche, ps,
exprimée en kilopascals, doivent être mesurées et consignées (voir 5.2.3).
5.2.2 Moteurs avec refroidissement d’air d’alimentation
La température du fluide de refroidissement et la température de l’air d’alimentation doivent être consignées
(voir 5.2.3) .
5.2.3 Paramètres du moteur
Les paramètres suivants doivent être mesurés et consignés dans l’unité indiquée en 4.1:
a) consommation spécifique de carburant (b,);
b) humidité absolue de l’air d’admission (H,);
c) vitesse moteur au jeme mode pendant le cycle (IZ~,~);
d ) vitesse du turbocompresseur (4&, s’
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.