ISO/TR 9310:1987
(Main)Road vehicles — Smoke measurement of compression-ignition (diesel) engines — Survey of short in-service tests
Road vehicles — Smoke measurement of compression-ignition (diesel) engines — Survey of short in-service tests
This Technical Report describes the different simplified short tests for the determination of the exhaust smoke emission of diesel engines of vehicles in service. Gives terms and definitions. Annex A describes the test methods. Annex B gives the working conditions of the engine during the measurement. The annexes C to K describe further details.
Véhicules routiers — Mesure des émissions de fumée des moteurs à allumage par compression (diesel) — Étude sur les essais simplifiés en service
General Information
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Standards Content (Sample)
TECHNICAL REPORT 9310
.
Published 1987-12-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDlZATlON*MEX,QYHAPO~HAfl OPrAHM3AUMfl no CTAHflAPTVl3AUWl-ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NoRMAL~SAT~ON
Road vehicles - Smoke measurement of compression-
ignition (diesel) engines - Survey of short in-service tests
- Mesure des &missions de fumhe des moteurs ii allumage par compression (diesel) - Etude sur les essais
V&hicules routiers
simplifi& en service
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.
The main task of IS0 technical committees is to prepare International Standards. In exceptional circumstances a technical committee
may propose the publication of a technical report of one of the following types :
- type 1, when the necessary support within the technical committee cannot be obtained for the publication of an International
Standard, despite repeated efforts;
-
type 2, when the subject is still under technical development requiring wider exposure;
- type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that which is normally published as an
International Standard (“state of the art”, for example).
Technical reports are accepted for publication directly by IS0 Council. Technical reports types 1 and 2 are subject to review within
three years of publication, to decide if they can be transformed into International Standards. Technical reports type 3 do not
necessarily have to be reviewed until the data they provide is considered no longer valid or useful.
ISO/TR 9310 was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles.
This type 3 Technical Report only describes and assesses the different short in-service test methods which exist in different countries
according to laws, rules or preferences. This report cannot and does not give any recommendation as to which of the methods should
be used internationally.
Ref. No. lSO/TR 9310 : 1987 (E)
UDC 629.114.4/.6 : 621 A36.068 : 543.271 (048.8)
Descriptors : road vehicles, diesel engines, tests, determination, exhaust emissions, smoke.
0 International Organization for Standardization, 1987 l
Printed in Switzerland Price based on 14 pages
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lSO/TR 9310 : 1987 (E)
1 SCOPE
The purpose of this Technical Report is to describe and assess
the different simplified short tests for the determination
of the exhaust smoke emission of diesel engines of vehicles
in service .
2 FIELD OF APPLICATION
The test methods described shall serve for checking and quan-
titatively evaluating the exhaust smoke emissions of passenger
cars and commercial vehicles as defined in IS0 3833, and
equipped with diesel engines when they are in service.
3 REFERENCES
IS0 1585 - Road vehicles - Engine test code - Net power
IS0 3173 - Road vehicles - Apparatus for measurements of the
opacity of exhaust gas from diesel engines operating
under steady state conditions
IS0 3534 - Statistics - Vocabulary and symbols
IS0 3833 - Road vehicles - Types - Terms and definitions
IS0 7644 - Road vehicles - Measurement of opacity of exhaust
gas from diesel-engined vehicles - Lug-down test
IS0 7645 - Road vehicles - Measurement of opacity of exhaust
gas from diesel-engined vehicles - Steady single-
speed test
4 DEFINITIONS
4.1 Smoke
Visible constituents of exhaust emissions.
4.2 Comparability
The possibility of drawing conclusions on the smoke emission
as it would be determined according to IS0 1585 in spite of
the differing methods of quantitative evaluation of these
emissions.
4.3 Repeatability
As defined in IS0 3534.
4.4 Reproducibility
As defined in IS0 3534.
4.5 Speed gradient
This term, unit so*, gives the rate of change of engine speed
per unit time (revolutions per second per second). A test
method approaches the steady speed conditions more closely
the lower the speed gradient is.
4.6 Roadside test
Test which can be carried out withe the vehicle stationary,
using simple and transportable equipment.
Two levels of equipment transportability are envisaged:
4.6.1 Equipment readily handled by one or two persons and
suitable for carrying in a passenger car.
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ISO/TR 9310 : 1987 (E)
4.6.2 Equipment which is transportable but is heavier and
bulkier than as defined under subclause 4.6.1 and may
require trailer or light truck for transport.
4.7 Road test
Test involving driving the vehicle on a public road or on test
track.
4.8 Inspection station test
Test carried out where the equipment may be more complex and
permanently installed.
5 PARAMETERS
In order to be able to evaluate the individual test methods,
it is necessry to take into account those parameters which
effect the applicability of the method including the pre-
cision of measurement.
5.1 Technical parameters and aspects
5.1.1 The comparability is influenced by the engine speed
range,
the speed gradient and the load conditions of the engine
during the test.
5.1.2 The repeatability of test results depends upon the con-
sistency of test parameters in particular:
- Atmospheric conditions
- Engine temperature
- Duration
- Speed and speed gradient
- Load
- Experience of test personnel.
5.1.3 The reproducibility depends:
- on the scatter in the manufacturing of the test
. devices;
- on the experience of the test personnel.
.
5.1.4 The risk of damage to the vehicle, especially of the
must be included as an important
brake of the vehicle,
aspect into the comparison considerations of the diffe-
The risk of damage affects
rent short in-service tests.
the test costs (material and personnel) (5.2.1) andthe
legal situation (5.2.2).
5.2 Non-technical aspects
The technical aspects are not the only items to be considered
when choosing a test method but economic and legal situations
also have to be taken into account.
3
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ISO/TR 9310: 1987 (E)
These economic and legal situations change from one country to
another and cannot be studied in detail,but some are listed
below:
5.2.1 Economic situation
- Costs of investments for measuring apparatus and
test equipment.
- Personnel costs (the number of personnel and level
of skill).
- Amount of time for the whole test.
5.2.2 Legal situation
The two different problems have to be considered:
- Conformity of the short in-service test with regard
to the national existing legal requirements.
- Definition of the liability of the test personnel in
cases of damages of the vehicle.
6 LOADING OF THE DIESEL ENGINE
In order to be able to compare measured smoke values with those
as determined according to IS0 1585, it is necessary when effec-
ting short in-service tests to have full load condition during
the measurement of smoke.
The table below shows the test methods according to Annex A
and their loading means indicated by a cross (only the posi-
tive loading of the engine has been regarded):
I I I
t
Tart
Irtwd8
ilrm
l ct~loratlorr x
,
T r - T
UmrtU con-
% x
tsolfed &ccefera t&on x x
.
It
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lug doul
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.
8in9le l tudy apeed
on rollors
x x
8in9lr l uady rpmd
on road
,
‘) mdlding any coupled gears *
28
Iacludinq uta~lr
.
l
” tncludirrg ftywbnla
4
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ISO/TR 9310: 1987 (E)
7 MEASURING METHODS
7.1 Exhaust sampling
7.1.1 Full flow
The whole exhaust volume is conducted through the
measuring instrument.
Full flow offers the greatest
confidence that the measuring is representative of
the whole exhaust gas flow.
7.1.2 Partial flow
A certain test volume,
mostly conditioned by the type
of the apparatus, is taken from the exhaust gas and
conducted to the measuring instrument. For this samp-
ling method, special conditions must be met in order
to ensure that the sample measured is representative
of the whole exhaust gas volume.
7.1.3 Free flow
Measuring is carried out across the exhaust plume. The
application in practice is achieved relatively simply.
However, due to dilution of the exhaust gas plume with
air, it is very difficult to define the effective length
of measurement NL" (as defined in IS0 3173), which
effects the measuring results.
All three types of sampling can in theory be combined with the
test methods mentioned under clause 8 but in Annex C only those
measuring apparatus called for in particular published descrip-
tions are mentioned.
7.1 Measuring instruments
7.2.1 Opacimeter
The device is meant to be according to IS0 3173. Opaci-
meters measure continuously and record all components
of exhaust gas which lead to an impairment of visibility
(4.1) 0 Opacimeters are available with all types of samp-
ling mentioned above.
IS0 3173 deals with steady state measurements, but some
of the short in-service tests require transient measure-
ments and in these cases the additional specifications
of opacimeter response are required (electrical and
physical).
7.2.2 Filter type measuring apparatus
This measuring method is based upon the evaluation of
the blackening of a filter paper by the exhaust gases.
a certain volume of exhaust gases is
To this purpose,
sucked through the filter by means of a suitable de-
The evaluation of the blackening is made by
vice.
photometric means.
5
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ISO/TR 9310 : 1987 (E)
The apparatus is suitable for measuring of black smoke
(soot) and,
for the time being, measuring cannot be
carried out continuously.
As sampling, only partial flow (7.1.2) is feasible.
Only in the absence of lubcrication oil and high concentration
of hydrocarbon does a fair correlation exist in steady speed
or quasi steady speed conditions between filter paper and
opacity measurement.
8 TEST METHODS AND EVALUATION
The different test methods are tabled in the Annexes.
Only methods based on published proposals (see Annex K) have
been taken into account.
Annex A - Description of the test methods
Annex B - Working conditions of the engine during the
measurement
Annex C - Loading of the engine,
sampling and measuring
apparatus
Annex D - Basis for evaluation and the investments
Annex E - Risks of damaging the vehicle during the test
Annex F - Evaluation relative to the possibility of
comparison with IS0 1585
Annex G - Evaluation relative to repeatability
Annex H - Evaluation relative to advantages and disad-
vantages
Annex J - Application of the test methods for short in-
service tests in the different countries.
Due to the fact that the results depend on:
- method of loading of the engine
- methods for sampling of exhaust gas
- measuring instruments
- smoke composition,
these results may be only compared with great caution.
9 LEGAL ASSESSMENT
Legal aspects have not been introduced in the table, because
they differ from country to country.
in some countries problems exist for government
In particular,
test station officials driving operators' vehicles on the road
Problems may also arise where a vehicle
or on the test tracks.
failure occurts subsequent to the test, since it may be
claimed as a failure resulting from the test.
6
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ISO/TR 9310 : 1987 (E)
10 RESUME
The survey presented in the Annexes show the following:
For the definition of the best test method, it is necessary
that internationally a scale of evaluation should be attributed
to the different parameters of clause 5. However, such a scale
is not available at present, because of differences between
countries as:
- Rights of the testing personnel (police) with regards to
regulation:
- Availability of network of test stations:
- Economic considerations:
- Legal requirements on smoke emissions alread in application
(in particular on new vehicles).
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ANNEX A
00
TEST METHODS - Description
A.1 Free acceleration test The vehicle is stationary. The gear lever is in its neutral position. The engine is
either at idle or at raised idle. The accelerator pedal is depressed fully and quickly,
but not violently, so as to obtain maximum delivery fran the injection pump. This
A.1.1 from idle
(see Annex K.1.1) position is maintained until maximum engine speed is reached and the govenor is in
action. This test is applicable to clause 4.6 "Roadside test" and clause 4.8 "In-
A.1.2 from raised idle spection station test".
(see Annex K.1.2)
I
I
A.2 Inertia controlled The vehicle is stationary. The driving wheels are on free rolls, the inertia of
which is increased by flywheel masses.
The gear is engaged in a position which
acceleration test
gives the maximum engine speed for a vehicle speed of 50 to 70 b/h for trucks
and 50 to 80 km/h for passenger cars and light duty vehicles. The engine is at
(see Annex K.2)
idle. The accelerator pedal is depressed fully and quickly, but not violently,
so as to obtain maximum delivery from the injection pump.
This position is maintained until
maximum engine speed is reached and the governor is in action.
This test is applicable to
clause 4,8 YnsDection station test" only.
Lug-dam test The vehicle is stationary, the driving wheels are on free rolls. The gear is en-
A.3
gaged in a position which gives the maximum engine speed for a vehicle speed of
he Annex K.3)
50 to 70 km/h for trucks and 50 to 80 km/h for passenger cars and light duty ve-
hicles. The accelerator pedal is fully depressed so that the engine reaches its
maximum speed and the governor is in action.
Then by actuating the service brake,
the engine is decelerated as uniformly as possible for 10 s until reaching about
40 % of the maximum speed, the acceleration pedal remaining fully drepressed for
the duration of the test. This test is applicable to "Roadside test" (subclause
4.6.2) and clause 4.8 "Inspection station test".
A.4 . Single steady speed test The vehicle is driven on the road (possible in the case of Annex K.4.1) or is stationary
with the driving wheels on free rolls.
The gear is engaged in the highest position can-
A.4.1 on the road patible with obtaining the chosen engine speed within any vehicle speed limits set by
(see Annex K.4.1) the road conditions of free roll equipment. The accelerator pedal is fully depressed
and, by actuation of the service brake, the engine is brought to and maintained at a
A.4.2 on free rolls chosen speed as constant as possible. Duration of the test: about 8 to 12 s in the
(see Annex K.4.2)
case of Annex K.4.1 or max. 8 s in the case of Annex K.4.2. This test is applicable
to "Roadside test" (subclause 4.6.2) and clause 4.8 "Inspection station test". Test
according to Annex K.4.1 also to clause 4.7 "Road test".
A.5 Road test on slope The vehicle is driven on the road up a gradient of more than 3 % at full load. The
gear is engaged in the highest possible position for minimum acceleration. This test
(see Annex K.5) is applicable to clause 4.7 "Road test".
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ANNEX B
1)
TEST METHODS - working COditianS Of the eI@E? durinq the measurement
The engine is in a transient phase. The - Speed range fran idle or raised idle to
B.1 Free acceleration test
The loading of the engine during this maximum speed
phase depends on the type of engine.
B.l.l fram idle
(see Annex K.l.1)
- Speed gradient: fran about 15 to 50 so2
B.1.2 fmn raised idle
(see Annex K.1.2)
The engine is in a transient phase under - Speed rangebetweenidle and maximum
B.2 In
...
RAPPORT TECHNIQUE 9310
Publié 1987-12-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION* MEXflYHAPOflHAR OPrAHM3A~MR f-l0 CTAHflAPTM3A~Wb ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Mesure des émissionsde fumée des
Véhicules routiers -
Etude sur
moteurs à allumage par compression (diesel) -
les essais simplifiés en service
Road vehicles - Smoke measurement of compression-ignition (diesel) engines - Survey of short in-service tests
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 normalement 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 gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux.
La tâche principale des comités techniques de I’ISO est d’élaborer les Normes internationales. Exceptionnellement, un comité
technique peut proposer la publication d’un rapport technique de l’un des types suivants:
-
type 1 : lorsque, en dépit de maints efforts au sein d’un comité technique, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale;
-
type 2: lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique et requiert une plus grande expérience;
-
type 3: lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement publiées comme
Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur l’état de la technique, par exemple).
La publication des rapports techniques dépend directement de l’acceptation du Conseil de I’ISO. Les rapports techniques des types 1
et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard aprés leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation
en Normes internationales. Les rapports techniques du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les données
fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’ISO/TR 9310 a été préparé par le comité technique ISO/TC 22, Véhicules routiers.
Ce rapport technique du type 3 décrit et évalue seulement les différentes méthodes d’essai simplifiées utilisées dans les différents pays
en fonction des législations, réglements ou codes préférentiels. Ce rapport technique ne formule aucune recommandation quant à la
méthode d’essai qui pourrait être normalisée sur le plan international.
Réf. no ISO/TR 9310 : 1987 (F)
CDU 629.114.4/.6 : 621.436.068 : 543.271 (048.8)
Descripteurs : véhicule routier, moteur diesel, essai, détermination, émission de gaz d’échappement, fumée.
0 Organisation internationale de normalisation, 1987 l
Imprimé en Suisse Prix basé sur 14 pages
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ISO/TR 9310: 1987 (F)
1 OBJET
Le présent rapport technique a pour objet de décrire et d'évaluer
les différents essais simplifiés de courte durée mis au point pour
mesurer les émissions de fumée à l'échappement des véhicules à
moteur Diesel en fonctionnement.
2 DOMAINE D'APPLICATION
Les méthodes d'essai décrites servent à vérifier la présence et '
d'évaluer la quantité d'émissions de fumée à l'échappement des
voitures particulières et véhicules utilitaires au sens défini dans
la norme ISO 3833 lorsqu'ils sont équipés d'un moteur Diesel. Les
mesures se font sur les véhicules en fonctionnement.
3 REFERENCES
- Véhicules routiers - Code d'essai des moteurs - Puissance
ISO 1585
nette
- Véhicules routiers - Dispositif pour le mesurage de
ISO 3173
l'opacité des gaz d'échappement des moteurs diesel
fonctionnant en régime stabilité
- Statistique - Vocabulaire et symboles
ISO 3534
- Véhicules routiers - Types - Dénominations et
ISO 3833
définitions
ISO 7644 - Véhicules routiers - Mesure de l'opacité des gaz
d'échappement des véhicules à moteur diesel - Essai de
décélération
ISO 7645 - Véhicules routiers - Mesure de l'opacité des gaz
d'échappement des véhicules à moteur diesel - Essai à
vitesse constante unique
4 DEFINITIONS
4.1 Fumée
Constituants visibles des émissions à l'échappement.
4.2 Comparabilité
Possibilité de tirer des conclusions sur la nature des émissions de
fumée déterminées suivant les indications de la norme ISO 1585 en
dépit des différences existant entre les méthodes utilisées pour
évaluer ces émissions de façon quantitative.
4.3 Répétabilité
Voir la définition de la norme ISO 3534.
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ISO/TR 9310: 1987 (F)
4.4 Reproductibilité
Voir la définition de la norme ISO 3534.
Gradient de vitesse
4.5
Ce terme (exprimé en s ‘2) donne le taux de variation de la vitesse
du moteur par unité de temps (tours par seconde par seconde), Plus
le gradient de vitesse est faible et mieux la méthode d’essai
reflète les conditions de vitesse en régime stabilisé.
4.5 Essai arrêté sur route
Essai pouvant être réalisé sur le véhicule stationnaire avec un
matériel simple transportable.
l
a
Deux niveaux de matériel transportable peuvent être envisagés
4.6.1 Ma tériel facilement manipulable par une ou deux personnes
et pouvan t être transporté dans une voiture particulière
;
4.6.2 Matériel transportable, mais plus lourd et plus
encombrant que le matériel défini au paragraphe 4.6.1 et qui peut
nécessiter une remorque ou une camionette pour son transport.
Essai routier
4.7
conduite du véhicule sur la voie publique ou sur
Essai impliquant la
une piste d’essai.
Essai en station de contrôle
4.8
Essai effectué en un endroit où le matériel peut être plus complexe
et installé à demeure.
5 PARAMETRES
Pour pouvoir évaluer chaque méthode d’essai séparément, il est
nécessaire de prendre en compte les paramètres qui ont pour effet
l’utilisation de la méthode, y compris la fidélité des mesurages.
5.1 Paramètres et aspects de nature technique
5.1.1 La comparabilité est fonction de la plage de vitesse du
moteur, du gradient de vitesse et des conditions de charge du moteur
durant l’essai.
5.1.2 La répétabilité des résultats d’essai dépend de la
cohérence de paramètres d’essai, en particulier :
- conditions atmosphériques
- température moteur
- durée de l’essai
- vitesse et gradient de vitesse
- charge
- expérience du personnel chargé des essais
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ISO/TR 9310: 1987 (F)
5.1.3 La reproductibilité dépend :
- de la dispersion de la fabrication des matériels d’essai
- de l'expérience du personnel chargé des essais.
5.1.4 Le risque d'endommagement du véhicule, et notamment du
frein de service, doit être compté au nombre des aspects importants
à considérer dans la comparaison des différents essais en
fonctionnement de courte durée. Ce risque d'endommagement joue sur
les frais d'essai (en matériel et en personnel)(voir paragraphe
5.2.1) et pour les questions d'ordre juridique (voir paragraphe
5.2.2).
Aspects de nature non technique
5.2
Les aspects techniques ne sont pas les seuls problèmes à considérer
pour choisir une méthode d'escai. Il faut également tenir compte du
contexte économique et juridique.
Ce contexte économique et juridique varie d'un pays à l'autre et ne
peut pas être étudié en détail ; seuls quelques points sont retenus
ci-dessous :
5.2.1 Contexte économique
- Frais d'investissements en appareils de mesure et en matériel
d’essai ;
- Frais de personnel (nombre de personnes et niveau de compétence);
- Durée de l'essai complet.
5.2.2 Contexte juridique
Deux problèmes différents sont à considérer :
de l'essai de fonctionnement de courte durée au
- la conformité
regard des règ lementations nationales existantes
;
- la définition de la responsabilité du personnel chargé des essais
en cas de détérioration du véhicule.
6 MISE EN CHARGE DU MOTEUR DLESEL
Pour pouvoir comparer les indices de fumée mesurés à ceux qui sont
déterminés suivant les règles de la norme ISO 1585, il est
nécessaire d'établir pour les essais de fonctionnement de courte
durée des conditions de pleine charge.
Le tableau 1 résume les méthodes décrites en annexe A et indique par
une croix, le moyen utilisé pour la mise en charge (seules les
charges positives sont prises en compte).
---------------------- Page: 4 ----------------------
TABLEAU 1
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Moteur chargé par 1
Inertie du Inertie de la Inertie du Inertie de
Freins de Résistance au Rh is tance de Force due
transmission
Méthode d’essai moteur (en véhicule rouleaux (en service I roulement l’air à la
rotation) (en rotation) (linéaire) rotation) pesanteur
(1) (2) (3) (gradient
de perte)
--------------------- .--e-------
Accélération au point X
mort
-------------- ----d--------e
t
Accélération ralentie X
X X
par l’inertie
--------1-------1---- --I---------d- ----e---------
Décélération X X
---------------œ-œ-‘--. -------------- --------------
Vitesse d’équilibre
X X
1
unique sur rouleau
~--------------------,
Vitesse d’équilibre
X
unique sur route
Essai sur route en X
pente
(1) Engrenage accouplés éventuels compris
(2) Roues comprises
(3) Volant moteur compris
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/TR 9310 : 1987 (F)
7 METHODES DE MESURAGE
7.1 Echantillonnage de l'échappement
7.1.1 Débit total
La totalité du volume de gaz d'échappement passe par l'appareillage
Cette condition est la garantie optimale que la valeur
de mesure.
mesurée est représentative du volume total de gaz d'échappement.
7.1.2 Débit partiel
Un certain volume d'essai fonction du type d'appareil est prélevé
dans le gaz d'échappement et passe par l'appareillage de mesure.
Cette méthode d'échantillonnage exige le respect de conditions
spéciales garantissant que l'échantillon mesuré est représentatif de
la totalité du volume de gaz d'échappement.
7.1.3 Débit libre
Le mesurage s'effectue dans le panache de gaz d'échappement. Les
conditions pratiques de mesure sont relativement simplesi mais en
raison de la dilution du gaz d'échappement avec l'air, il est très
difficile de déterminer la longueur effective de mesure “L” (définie
dans la norme ISO 3173) ayant une influence sur les résultats de
mesure.
Les trois types d'échantillonnage peuvent en théorie être combinés
aux méthodes d'essai mentionnées au paragraphe 8 mais l'annexe C ne
mentionne que les appareillages de mesure requis dans les
instructions d'emploi publiées.
Appareillage de mesure
7.2
7.2.1 Opacimètre
Cet appareil doit être conforme aux spécifications de la norme
ISO 3173. Les opacimètres mesurent et enregistrent en continu tous
les composants du gaz d’échappement qui réduisent la visibilité
(voir paragraphe 4.1). Des opacimètres existent pour les trois modes
d'échantillonnage mentionnés ci-dessus.
La norme ISO 3173 traite du mesurage en régime stabilisé mais
certains essais de fonctionnement de courte durée requièrent un
mesurage en régime transitoire ' qui exige la prescription de
caractéristiques supplémentaires de réponse de l’opacimètre (tant
électrique que physique),
7.2.2 Appareil de mesure de type filtre
Cette méthode de mesurage est fondée sur l'évaluation du
noircissement d'un papier filtré par les gaz d'échappement,
On aspire un certain volume de gaz d’échappement à travers le papier
filtre à l’aide d’un dispositif approprié. L’évaluation du
noircissement s'effectue par des moyens photométriques,
6
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ISO/TR 9310 : 1987 (F)
L'appareillage convient au mesurage des fumées noires (suie) et ne
peut pas à l'heure actuelle mesurer en continu.
Pour l'échantillonnage seul un échantillonnage à débit partiel
(paragraphe 7.1.2) est pratiquable.
Ce n'est qu'en l'absence d'huile de lubrification et de fortes
concentrations d'hydrocarbures qu'on peut avoir une bonne
corrélation dans les conditions de vitesse stabilisée OU
quasi-stabilisées entre les mesures sur papier filtre et les mesures
avec opacimètre.
,
8 METHODES D'ESSAI ET EVALUATION
Les différentes méthodes d'essai sont exposées dans tableaux en
les
annexes.
Seules les méthodes faisant l'objet de publications (voir Annexe K)
ont été prises enconsidération.
Annexe A - Description des méthodes d'essai
Annexe B- Conditions de fonctionnement du moteur pendant le
mesurage
Annexe C - Mise en charge du moteur.
Appareillage d'échantillonnage
et de mesure
Annexe D - Base d'évaluation et investissements
l'essai
Annexe E - Risques d'endommagement du véhicule pendant
Annexe F - Evaluation des possibilités de comparaison avec la norme
ISO 1585
Annexe G -
Evaluation de la répétabilité
Annexe H - Evaluation des avantages et inconvénients
Annexe J - Application des méthodes aux essais de fonctionnement de
courte durée des différents pays.
Les résultats étant fonction :
- du mode de mise en charge du moteur
- du mode d'échantillonnage des gaz d'échappement
- de l'appareillage de" mesure
- de la composition de la fumée
On ne'peut les comparer qu'avec la plus extrême prudence.
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ISO/TR 9310: 1987 (F)
9 CONSIDERATIONS D'ORDRE JURIDIQUE
L'aspect juridique du problème a été laissé de côté car les
règlementations diffèrent d'un pays à l'autre.
Ainsi dans certains pays, se pose-t-il des problèmes pour la
conduite de véhicules d'essai sur route ou sur pistes d'essai par
des représentants officiels de stations de controle
gouvernementales. Des problèmes peuvent également surgir en cas de
défaillance du véhicule après l'essai, cette défaillance pouvant
être imputée aux conditions d'essai.
10 RESUME
L'étude présentée en annexes a abouti au résultat suivant
Pour définir une méthode d'essai optimale il est nécessaire de
disposer d'une échelle d'évaluation internationale des divers
paramètres marqués au chapitre 5. Cette échelle n'existe pas à
l'heure actuelle en raison des disparités qui existent entre les
différents pays quant :
regard de la
- aux droits du personnel d'essai (police) au
règlementation
- au réseau disponible de stations de contrôle
- aux considérations d'ordre économique
concernant
- aux règlementations déjà en vigueur les émissions de
neufs).
fumée (notamment pour les véhicules
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ANNEXE A
METHODES D'ESSAI - DESCRIPTIONS
Le véhicule est stationnaire. Le levier de changement de vitesses est au point mort. Le moteur
A.1 - Essai en accélération
au point mort tournant au ralenti ou à la vitesse maximale à vide. On appuie à fond et rapidement mais sans
un débit maximal de la pompe d’injection.
brusquerie sur la pédale d’accélérateur de façon à obtenir
- Départ au ralenti On garde la position jusqu’à ce que le moteur atteigne sa vitesse maximale et que le régulateur se
A.l.l
l’essai du paragraphe 4.4 “Essai arrêté sur
(voir annexe K.l.l) mette en marche. Cette procédure est utilisable pour
route” et du paragraphe 4.8 “Essai en station de contrôle”.
.
Départ vitesse
A.1.2 -
maximale à vide
(voir annexe K.1.2)
œ~œ~~~œ-œ~~œ-~~œœœ~-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~œ~œœ~œ~~~~~~~~~œ~~~~œœ~œ~œœœ~~~œ~-~------------------------
__------- -- ~~ ~~
Le véhicule est stationnaire. Les roues motrices sont posées sur des rouleaux tournant librement
A.2 - Essai en accélération
dont l’inertie est accrue par l’adjonction de masses d’inertie. Le levier de, changement de vitesses
ralentie par l’inertie
est enclenché dans la position donnant une vitesse maximale de moteur correspondant à une vitesse du
(voir Annexe K.2)
et 50 à 80 km/h pour les voitures
véhicule de 50 à 70 km/h pour les véhicules utilitaires,
particulières et les véhicules utilitaires légers. Le moteur tourne au ralenti. On appuie à fond et
rapidement, mais sans brusquerie, sur la pédale d’accélérateur jusqu’à ce que le moteur atteigne sa
vitesse maximale et que le régulateur se mette en marche. Cette procédure n’est utilisable que pour
“Essai en station de contrôle”.
l’essai du paragraphe 4.8
Essai de décélération LR véhicule est stationnaire. Les roues motrices sont posées sur des rouleaux tournant librement
A.3 -
dont l’inertie est accrue par l’adjonction de masses d’inertie. Le levier de changement de vitesses
(voir Annexe K.3)
est enclenché dans la position donnant une vitesse maximale de moteur correspondant à une vitesse du
véhicule de 50 à 70 km/h pour les véhicules utilitaires, et 50 à 80 km/h pour les voitures
les véhicules utilitaires légers.
particulières et
On appuie à fond et rapidement, mais sans brusquerie sur la pédale d’accélérateur jusqu’à ce que le
moteur atteigne sa vitesse maximale et que le régulateur se mette en marche. Puis en appuyant sur le
frein de service, on décélère le moteur pendant 10 s, de façon aussi uniforme que possible, jusqu’à
environ 40 % de la vitesse maximale, la pédale d’accélérateur demeurant totalement enfoncée pendant
toute la durée de l’essai. Cette procédure est applicable pour les essais du paragraphe 4.6.2 “Essai
“Essai en station de contrôle”.
arrêté sur route” et du paragraphe 4.8
-~.~---~----~~~~œ-~-~~~~~~~~~œ~~~~~~~œ~œ~~~~œ~~~œ~œ~œœ~~~~œ~~œ~~œ~œœ~œ~~~~~œœœœ~~~~œ~œ~~~~~œ~œ~~~œœ~
- Essai à vitesse Le véhicule est conduit sur route (possible dans le cas de l’annexe K.4.1), on demeure
A.4 stationnaire,
roues motrices posées sur des rouleaux tournant librement.
d’équilibre unique Le levier de changement de vitesses est
enclenché à la position la plus élevée qui soit compatible avec la vitesse de moteur choisie dans
- Sur route (voir les limites de vitesse imposées par l’état de la route ou sur le banc à rouleaux. On appuie à fond
A.4.1
Annexe K.4.1) sur la pédale d’accélérateur et à l’aide du frein de service, on amène le moteur à la vitesse
choisie que l’on cherche ?À maintenir aussi constante que possible. Durée de l’essai : 8 à 12 sec,
A.4.2 - Sur rouleaux (voir environ dans le cas de 1’Annexe K.4.1 ou 8 sec.
max dans le cas de 1’Annexe K.4.2. Gtte procédure
Annexe K.4.2)
est applicable pour les essais du paragraphe 4.6.2 “Essai arrêté sur route” et du paragraphe 4.8
“Essai en station de contrôle”. La procédure indiquée en annexe K.4.1 est également applicable à
l’essai du paragraphe 4.7 “Essai sur route”.
~----œ--------~----œ-œ------. 1-~~œ--~---------~-1-~~œœ~œ~~~~~œœ~~~~~~œ~~œ~œ~œœ~~~œœœœœ~œ~~~~~~~œœœœœœ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
- Essai sur route en Le véhicule est conduit sur route de pente supérieure à 3 %, sous pleine charge. Le levier de
A.5
pente (voir annexe
changement de vitesses est enclenché dans la position la plus élevée, donnant une accélération
KS) minima le. Cette procédure est applicable pour l’essai du paragraphe 4.7 “Essai sur route”,
CO r---rr-rr-rr------œ-~---œ------. ~~-~~-~~~~~~~œ--~-~~-~~~~~œ~~œœœœœœ~~~~œ~~~~~~~~~~œ~œœœ~œœ~~œœ~œœ
...
RAPPORT TECHNIQUE 9310
Publié 1987- 12- 15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. MEMflYHAPOflHAR OPrAHLl3AULlR no CTAHflAPTLl3AUklLl. ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Véhicules routiers - Mesure des émissions de fumée des
moteurs à allumage par compression (diesel) - Étude sur
les essais simplifiés en service
Road vehicles - Smoke measurement of compression-ignition (diesel) engines - Survey of short in-service tests
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités
I'ISO). L'élaboration des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque
membres de
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique crée 8 cet effet. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux.
La tâche principale des comités techniques de I'ISO est d'élaborer les Normes internationales. Exceptionnellement, un comité
technique peut proposer la publication d'un rapport technique de l'un des types suivants:
-
type 1 : lorsque, en dépit de maints efforts au sein d'un comité technique, l'accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d'une Norme internationale;
-
type 2: lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique et requiert une plus grande expérience;
-
3: lorsqu'un cornite technique a réuni des données de nature différente de celles qui sont normalement publiées comme
type
Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations sur I'état de la technique, par exemple).
La publication des rapports techniques depend directement de l'acceptation du Conseil de I'ISO. Les rapports techniques des types 1
et 2 font l'objet d'un nouvel examen trois ans au plus tard aprh leur publication afin de decider Bventuellement de leur transformation
en Normes internationales. Les rapports t hniques du type 3 ne doivent pas necessairement être révises avant que les donnees
fournies ne soient plus jugées valables ou xiles.
L'ISO/TR 9310 a été prepare par le comité technique ISO/TC 22, V4hicules routiers.
Ce rapport technique du type 3 decrit et Bvalue seulement les différentes méthodes d'essai simplifiees utilisées dans les différents pays
en fonction des législations, rbglements ou codes preférentiels. Ce rapport technique ne formule aucune recommandation quant 8 la
méthode d'essai qui pourrait être normalisée sur le plan international.
CDU 629.114.4/.6 : 621.436.068 : 543.271 (048.81 R6f. no ISO/TR 9310 : 1987 (FI
Descripteurs: vBhicule routier, moteur diesel, essai, dBtermination, Brnission de gaz d'échappement, fumée.
K
O Organisation internationale de normalisation, 1987 O
t
i?
Imprime en Suisse Prix bas6 sur 14 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/TR 9310 : 1987 (FI
1 OBJET
Le présent rapport technique a pour objet de décrire et d'évaluer
les différents essais simplifiés de courte durée mis au point pour
mesurer les émissions de fumée 2 l'échappement des véhicules 2
moteur Diesel en fonctionnement.
2 DOMAINE D'APPLICATION
Les méthodes d'essai décrites servent 2 vérifier la présence et
d'évaluer la quantité d'émissions de fumée 2 l'échappement des
voitures particulières et véhicules utilitaires au sens défini dans
la norme IS0 3833 lorsqu'ils sont équipés d'un moteur Diesel. Les
mesures se font sur les véhicules en fonctionnement.
3 REFERENCES
IS0 1585 - Véhicules routiers - Code d'essai des moteurs - Puissance
nette
IS0 3173 - Véhicules routiers - Dispositif pour le mesurage de
l'opacité des gaz d'échappement des moteurs diesel
fonctionnant en régime stabilité
IS0 3534 - Statistique - Vocabulaire et symboles
IS0 3833 - Véhicules routiers - Types - Dénominations et
définit ions
IS0 7644 - Véhicules routiers - Mesure de l'opacité des gaz
d'échappement des véhicules a moteur diesel - Essai de
décélération
IS0 7645 - Véhicules routiers - Mesure de l'opacité des gaz
d'échappement des véhicules moteur diesel - Essai h
vitesse constante unique
4 DEFINITIONS
4.1 Fude
Constituants visibles des émissions 21 l'échappement.
4.2 Comparabilité
Possibilité de tirer des conclusions sur la nature des émissions de
fumée déterminées suivant les indications de la norme IS0 1585 en
dépit des différences existant entre les méthodes utilisées pour
évaluer ces émissions de façon quantitative.
4.3 Répétabilité
Voir la définition de la norme IS0 3534.
2
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ISO/TR 9310 : 1987 (FI
4.4 Reproductibilité
Voir la définition de la norne IS0 3534.
4.5 Gradient de vitesse
Ce terme (exprimé en s"~) donne le taux de variation de la vitesse
du moteur par unité de temps (tours par seconde par seconde). Plus
le gradient de vitesse est faible et mieux la méthode d'essai
reflète les conditions de vitesse en régime stabilisé.
4.5 Essai arrêté sur route
Essai pouvant être réalisé sur le véhicule stationnaire avec un
matériel simple transportable.
Deux niveaux de matériel transportable peuvent être envisagés :
4.6.1 Matériel facilement manipulable par une ou deux personnes
et pouvant être transporté dans une voiture particulière ; .
4.6.2 Matériel transportable, mais plus lourd et plus
encombrant que le matériel défini au paragraphe 4.6.1 et qui peut
nécessiter une remorque ou une camionette pour son transport.
4.7 Essai routier
Essai impliquant la conduite du véhicule sur la voie publique ou sur
une piste d'essai.
4.8 Essai en station de contrale
Essai effectué en un endroit OÙ le matériel peut être plus complexe
et installé 1 demeure.
5 PARAMETRES
Pour pouvoir évaluer chaque méthode d'essai séparément, il est
nécessaire de prendre en compte les paramètres qui ont pour effet
l'utilisation de la méthode, y compris la fidélité des mesurages.
5.1 Paramètres et aspects de nature technique
5.1.1 La comparabilité est fonction de la plage de vitesse du
moteur, du gradient de vitesse et des conditions de charge du moteur
durant 1' essai .
5.1.2 La répétabilitk des résultats d'essai dépend de la
cohérence de paramètres d'essai, en particulier :
- conditions atmosphériques
- température moteur
- durée de l'essai
- vitesse et gradient de vitesse
- charge
- expérience du personnel chargé des essais
3
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ISO/TR 9310 : 1987 (F)
5.1.3 La reproductibilité dépend :
- de la dispersion de la fabrication des matériels d'essai
- de l'expérience du personnel chargé des essais.
5.1.4 Le risque d'endommagement du véhicule, et notamment du
frein de service, doit être compté au nombre des aspects importants
2 considérer dans la comparaison des différents essais en
fonctionnement de courte durée. Ce risque d'endommagement joue sur
les frais d'essai (en matériel et en personnel)(voir paragraphe
5.2.1) et pour les questions d'ordre juridique (voir paragraphe
5.2.2) .
5.2 Aspects de nature non technique
Les aspects techniques ne sont pas les seuls problèmes a' considérer
pour choisir une méthode d'esnai. I1 faut également tenir compte du
contexte éconornique et juridique.
Ce contexte éconornique et juridique varie d'un pays a' l'autre et'ne
peut pas être étudié en détail ; seuls quelques points sont retenus
ci-dessous :
5.2.1 Contexte éconornique
- Frais d'investissements en appareils de mesure et en matériel
d'essai ;
- Frais de personnel (nombre de personnes et niveau de compétence);
- Durée de l'essai complet.
5.2.2 Contexte juridique
Deux problèmes différents sont a' considérer :
- la conformité de l'essai de fonctionnement de courte durée au
regard des règlementations nationales existantes ;
- la définition de la responsabilité du personnel chargé des essais
en cas de détérioration du véhicule.
6 MISE EN CHARGE DU MOTEUR DIESEL
Pour pouvoir comparer les indices de fumée mesurés 2 ceux qui sont
déterminés suivant les règles de la norme IS0 1585, il est
nécessaire d'établir pour les essais de fonctionnement de courte
durée des conditions de pleine charge.
Le tableau 1 résume les méthodes décrites en annexe A et indique par
une croix, le moyen utilisé pour la mise en charge (seules les
charges positives sont prises en compte).
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ISO/TR 9310 : 1987 (FI
7 HETBODES DE HESURAGE
7.1 Echantillonnage de l'&happement
7.1.1 Débit total
La totalité du volume de gaz d'échappement passe par l'appareillage
de mesure. Cette condition est la garantie optimale que la valeur
mesurée est représentative du volume total de gaz d'échappement.
7.1.2 Débit partiel
Un certain volume d'essai fonction du type d'appareil est prélevé
dans le gaz d'échappement et passe par l'appareillage de mesure.
Cette méthode d'échantillonnage exige le respect de conditions
spéciales garantissant que l'échantillon mesuré est représentatif de
la totalité du volume de gaz d'échappement.
7.1.3 Débit libre
Le mesurage s'effectue dans le panache de gaz d'échappement. Les
conditions pratiques de mesure sont relativement simples, mais en
raison de la dilution du gaz d'échappement avec l'air, il est très
difficile de déterminer la longueur effective de mesure "L" (définie
dans la norme IS0 3173) ayant une influence sur les résultats de
mesure.
Les trois types d'échantillonnage peuvent en théorie être combinés
aux méthodes d'essai mentionnées au paragraphe 8 mais l'annexe C ne
mentionne que les appareillages de mesure requis dans les
instructions d'emploi publiées,
7.2 Appareillage de mesure
7.2.1 Opacim'etre
Cet appareil doit être conforme aux spécifications de la norme
IS0 3173. Les opacimètres mesurent et enregistrent en continu tous
les composants du gaz d'échappement qui réduisent la visibilité
(voir paragraphe 4.1). Des opacimètres existent pour les trois modes
d'échantillonnage mentionnés ci-dessus.
La norme IS0 3173 traite du mesurage en régime stabilisé mais
certains essais de fonctionnement de courte durée requièrent un
mesurage en régime transitoire, qui exige la prescription de
caractéristiques supplémentaires de réponse de l'opacimètre (tant
dlectrique que physique) .
7.2.2 Appareil de mesure de type filtre
Cette méthode de mesurage est fondée sur l'évaluation du
d'un papier filtré par les gaz d'échappement .
noircissement
On aspire un certain volume de gaz d'échappement a' travers le papier
filtre B l'aide d'un dispositif approprié. L'évaluation du
noircissement s 'effectue par des moyens phot orné t riques
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ISO/TR 9310 : 1987 (F)
L'appareillage convient au mesurage des fumées noires (suie) et ne
B l'heure actuelle mesurer en continu.
peut pas
Pour l'échantillonnage seul un échantillonnage 5 débit partiel
( paragraphe 7 . 1.2) est pra t iquable .
Ce n'est qu'en l'absence d'huile de lubrification et de fortes
concentrations d'hydrocarbures qu'on peut avoir une bonne
corrélation dans les conditions d
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.