1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 1
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►B ►M3 DIRECTIVEDU CONSEIL
du 3 décembre 1987
concernant le rapprochement des législations des États membres relatives aux mesures à prendre
contrelesémissionsdegazpolluantsetdeparticulespolluantesprovenantdesmoteursàallumageparcompressiondestinésàlapropulsiondesvéhicules etlesémissionsdegazpolluantsprovenantdes moteurs à allumage commandé fonctionnant au gaz naturel ou au gaz de pétrole liquéfié et
destinés à la propulsion des véhicules
(88/77/CEE) ◄
(JO L 36 du 9.2.1988, p. 33)
Modifiée par:
Journal officiel
nopage date
►M1Directive du Conseil du 1eroctobre 1991 (91/542/CEE) L 295 1 25.10.1991
►M2Directive 96/1/CE du Parlement européen et du Conseil du 22 janvier
1996L 40 1 17.2.1996
►M3Directive 1999/96/CE du Parlement européen et du Conseil du 13
décembre 1999L 44 1 16.2.2000
Modifiée par:
►A1Acte d'adhésion de l'Autriche, de la Finlande et de la Suède C241 21 29.8.1994
(adapté par la décision 95/1/CE, Euratom, CECA du Conseil) L 1 1 1.1.1995
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DIRECTIVEDU CONSEIL
du 3 décembre 1987
concernant le rapprochement des législations des États membres
relatives aux mesures à prendre contre les émissions de gaz pollu-ants et de particules polluantes provenant des moteurs à allumagepar compression destinés à la propulsion des véhicules et les émis-
sions de gaz polluants provenant des moteurs à allumage
commandé fonctionnant au gaz naturel ou au gaz de pétrole
liquéfié et destinés à la propulsion des véhicules
(88/77/CEE)
LE CONSEIL DES COMMUNAUTÉS EUROPÉENNES,
vu le traité instituant la Communauté économique européenne, et
notamment son article 100 A,
vu la proposition de la Commission(1),
en coopération avec le Parlement européen(2),
vu l'avis du Comité économique et social(3),
considérant qu'il importe d'arrêter les mesures destinées à établir
progressivement le marché intérieur au cours d'une période expirant le31 décembre 1992; que le marché intérieur comporte un espace sansfrontières intérieures, dans lequel la libre circulation des marchandises,
des personnes, des services et des capitaux est assurée;
considérant que le premier programme d'action de la Communauté
européenne pour la protection de l'environnement, approuvé le 22
novembre 1973 par le Conseil, invite déjà à tenir compte des derniers
progrès scientifiques dans la lutte contre la pollution atmosphériquecausée par les gaz provenant des véhicules à moteur et à adapter dansce sens les directives déjà arrêtées; que le troisième programmed'action prévoit que des efforts supplémentaires seront entrepris en
vue d'une réduction importante du niveau actuel des émissions de
polluants des véhicules à moteur;
considérant que les prescriptions techniques auxquelles doivent satis-
faire les véhicules à moteur en vertu des législations nationalesconcernent, entre autres, les émissions de gaz polluants provenant desmoteurs Diesel destinés à la propulsion des véhicules;
considérant que ces prescriptions diffèrent d'un État membre à un autre;
que ces divergences sont de nature à entraver la libre circulation desproduits en question; qu'il en résulte la nécessité que les mêmesprescriptions soient adoptées par tous les États membres, soit en
complément, soit en lieu et place de la réglementation actuelle, en vue
notamment de permettre la mise en oeuvre, pour chaque type de véhi-cule, de la procédure de réception CEE qui fait l'objet de la directive70/156/CEE du Conseil, du 6 février 1970, concernant le rapproche-ment des législations des États membres relatives à la réception desvéhicules à moteur et de leurs remorques(
4), modifiée en dernier lieu
par la directive 87/403/CEE(5);
considérant que, pour ce qui est des prescriptions techniques, il est
opportun de reprendre celles qui ont été adoptées par la Commission
économique pour l'Europe de l'Organisation des Nations unies dansson règlement n
o49 («Prescriptions uniformes relatives à l'homologa-
tion des moteurs Diesel en ce qui concerne les émissions de gazpolluants»), annexé à l'accord du 20 mars 1958 concernant l'adoptionde conditions uniformes d'homologation et la reconnaissance réci-1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 2
(1)J O noC 193 du 31. 7. 1986, p. 3.
(2) Position rendue le 18 novembre 1987 (JO noC 345 du 21. 12. 1987, p. 61).
(3)J O noC 333 du 29. 12. 1986, p. 17.
(4)J O noL 42 du 23. 2. 1970, p. 1.
(5)J O noL 220 du 8. 8. 1987, p. 44.▼M3
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proque de l'homologation des équipements et pièces de véhicules à
moteur;
considérant que la Commission s'est engagée à soumettre au Conseil,
au plus tard à la fin de 1988, des propositions relatives à une nouvelleréduction des valeurs limites pour les trois polluants faisant l'objet de la
présente directive et à la fixation des valeurs limites pour les émissions
de particules,
A ARRÊTÉ LA PRÉSENTE DIRECTIVE:
Article premier
Aux fins de la présente directive, on entend par:
— «véhicule», tout véhicule tel que défini à l'annexe II, partie A, de
la directive 70/156/CEE et propulsé par un moteur à allumage par
compression ou un moteur à gaz, à l'exception des véhicules de lacatégorie M 1 dont la masse en charge maximale techniquementadmissible est égale ou inférieure à 3,5 tonnes,
— «moteur à allumage par compression ou moteur à gaz», la source
de propulsion motrice d'un véhicule qui peut faire l'objet d'une
réception en tant qu'entité technique distincte au sens de l'article
2 de la directive 70/156/CEE,
— «EEV», un véhicule plus respectueux de l'environnement, c'est-à-
dire un véhicule propulsé par un moteur qui respecte les valeurslimites d'émissions à caractère facultatif indiquées à la ligne C
des tableaux figurant au point 6.2.1 de l'annexe I.
Article 2
1. À partir du 1
erjuillet 1988, les États membres ne peuvent, pour
des motifs concernant les émissions de gaz polluants provenant d'unmoteur:
— ni refuser la réception CEE, la délivrance du document prévu à
l'article 10 paragraphe 1 dernier tiret de la directive 70/156/CEE
ou la réception de portée nationale pour un type de véhicule,
propulsé par un moteur Diesel,
— ni interdire l'immatriculation, la vente, la mise en service ou l'utili-
sation de véhicules de ce type,
— ni refuser la réception CEE ou la réception de portée nationale pour
un type de moteur Diesel,
— ni interdire la vente ou l'utilisation de nouveaux moteurs Diesel,
s'ils satisfont aux exigences énoncées dans les annexes de la présente
directive.
2. À partir du 1
erjuillet 1988, les États membres peuvent, pour des
motifs concernant les émissions de gaz polluants provenant d'un
moteur:
— refuser la réception de portée nationale d'un type de véhicule
propulsé par un moteur Diesel
ou
— refuser la réception de portée nationale d'un type de moteur Diesel,
s'il ne satisfait pas aux exigences énoncées dans les annexes de la
présente directive.
3. Jusqu'au 30 septembre 1990, le paragraphe 2 ne s'applique pas
aux types de véhicules propulsés par un moteur Diesel ni aux types demoteur Diesel si le moteur Diesel est décrit à l'annexe d'un certificat deréception délivré avant cette date conformément à la directive 72/306/CEE.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 3
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4. À partir du 1eroctobre 1990, les États membres peuvent, pour des
motifs concernant les émissions de gaz polluants provenant d'unmoteur:
— interdire l'immatriculation, la vente, la mise en service ou l'utilisa-
tion de nouveaux véhicules propulsés par un moteur Diesel
ou
— interdire la vente et l'utilisation de nouveaux moteurs Diesel,
s'ils ne satisfont pas aux exigences énoncées dans les annexes de la
présente directive.
Article 3
1. L'État membre qui a procédé à la réception d'un type de moteur
Diesel prend les mesures nécessaires pour être informé de toute modi-fication d'un des éléments ou d'une des caractéristiques visés à l'annexeI, point 2.3. Les autorités compétentes de cet État décident s'il doit êtreprocédé, sur le moteur modifié, à de nouveaux essais accompagnés d'un
nouveau procès-verbal. S'il ressort des essais que les prescriptions de la
présente directive ne sont pas respectées, la modification n'est pas auto-risée.
2. L'État membre qui a procédé à la réception d'un type de véhicule
en ce qui concerne son moteur Diesel prend les mesures nécessairespour être informé de toute modification de ce type de véhicule en ce
qui concerne le moteur dont il est équipé. Les autorités compétentes
de cet État décident si, après une telle modification, des mesures tellesque prévues par la directive 70/156/CEE, notamment par ses articles 4ou 6, doivent être prises.
Article 4
Les modifications qui sont nécessaires pour l'adaptation des prescrip-
tions des annexes au progrès technique sont arrêtées selon laprocédure prévue à l'article 13 de la directive 70/156/CEE.
Article 5
1. Les États membres mettent en vigueur les dispositions législa-
tives, réglementaires et administratives nécessaires pour se conformer
à la directive avant le 1
erjuillet 1988. Ils en informent immédiatement
la Commission.
2. Dès la notification de la présente directive, les États membres
veillent, en outre, à informer la Commission, en temps utile pour luipermettre de présenter ses observations, de tous projets ultérieurs dedispositions essentielles d'ordre législatif, réglementaire ou adminis-tratif qu'ils envisagent d'adopter dans le domaine régi par la présente
directive.
Article 6
Au plus tard à la fin de 1988, le Conseil examine, sur la base d'une
proposition de la Commission, l'application d'une nouvelle réduction
des valeurs limites pour les trois polluants faisant l'objet de la présentedirective et la fixation des valeurs limites pour les émissions de parti-cules.
Article 7
Les États membres sont destinataires de la présente directive.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 4
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ANNEXE I
CHAMP D'APPLICATION, DÉFINITIONS ET ABRÉVIATIONS,
DEMANDE DE RÉCEPTION CE, PRESCRIPTIONS ET ESSAIS,
CONFORMITÉ DE LA PRODUCTION
1. CHAMP D'APPLICATION
La présente directive s'applique aux gaz polluants et aux particules
polluantes de tous les véhicules équipés de moteurs à allumage par
compression et aux gaz polluants de tous les véhicules équipés de
moteurs à allumage commandé qui fonctionnent au gaz naturel ou au
GPL ainsi qu'aux moteurs à allumage par compression et aux moteurs
à allumage commandé tels que définis à l'article 1er, à l'exception des
véhicules des catégories N1,N2et M2pour lesquels la certification a
été délivrée conformément à la directive 70/220/CEE du Conseil(1),
modifiée en dernier lieu par la directive 98/77/CE de la Commis-
sion(2).
2. DÉFINITIONS ET ABRÉVIATIONS
Aux fins de la présente directive, il faut entendre par:
2.1. «cycle d'essai», une séquence de points d'essai, chaque point étant
défini par une vitesse et un couple, que le moteur doit respecter en
modes stabilisés (essai ESC) ou dans des conditions de fonctionne-
ment transitoires (essais ETC, ELR);
2.2. «réception d'un moteur (d'une famille de moteurs)», la réception d'un
type de moteur (d'une famille de moteurs) en ce qui concerne le
niveau d'émission de gaz polluants et de particules polluantes;
2.3. «moteur Diesel», un moteur qui fonctionne selon le principe de l'allu-
mage par compression;
«moteur à gaz», un moteur qui fonctionne au gaz naturel (GN) ou au
gaz de pétrole liquéfié (GPL);
2.4. «type de moteur», une catégorie de moteurs qui ne présentent pas
entre eux de différence quant aux aspects essentiels comme les carac-
téristiques du moteur définies à l'annexe II de la présente directive;
2.5. «famille de moteurs», un regroupement de moteurs de constructeurs
qui, de par leur conception, telle que définie à l'annexe II, appendice
2, de la présente directive, présentent des caractéristiques similaires
en matière d'émission de gaz d'échappement; tous les membres de la
famille doivent satisfaire aux valeurs limites d'émissions en vigueur;
2.6. «moteur parent», un moteur sélectionné dans une famille de moteurs
de manière que ses caractéristiques d'émissions soient représentatives
de cette famille de moteurs;
2.7. «gaz polluants», le monoxyde de carbone, les hydrocarbures [en
supposant un taux de CH1,85pour le Diesel, de CH2,525pour le GPL et
de CH2,93pour le gaz naturel (NMHC)], le méthane (en supposant un
taux de CH4pour le gaz naturel) et les oxydes d'azote, ces derniers
exprimés en équivalent de dioxyde d'azote (NO2);
«particules polluantes», toute substance recueillie sur une matière
filtrante déterminée après dilution avec de l'air filtré propre, des gaz
d'échappement, de sorte que la température ne dépasse pas 325 K
(52 ºC);
2.8. «fumées», les particules en suspension dans le flux de gaz d'échappe-
ment d'un moteur Diesel qui absorbent, réfléchissent ou réfractent la
lumière;
2.9. «puissance nette», la puissance en kW «CE» mesurée au banc d'essai,
en bout du vilebrequin ou de l'organe équivalent, conformément à la
méthode de mesure fixée par la directive 80/1269/CEE de la Commis-
sion(3), modifiée en dernier lieu par la directive 97/21/CE(4);1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 5
(1) JO L 76 du 6.4.1970, p. 1.
(2) JO L 286 du 23.10.1998, p. 1.
(3) JO L 375 du 31.12.1980, p. 46.
(4) JO L 125 du 16.5.1997, p. 31.
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2.10. «puissance maximale déclarée (Pmax)», la puissance maximale en kW
«CE» (puissance nette) qui est déclarée par le constructeur dans sa
demande de réception;
2.11. «taux de charge», la proportion du couple maximal disponible utilisée
à un régime donné du moteur;
2.12. «essai ESC», cycle d'essai de 13 modes en régimes stabilisés à appli-
quer conformément au point 6.2 de la présente annexe;
2.13. «essai ELR», un cycle d'essai comportant une séquence de prises en
charges dynamiques à régimes constants du moteur à appliquer
conformément au point 6.2 de la présente annexe;
2.14. «essai ETC», un cycle d'essai comportant 1800 modes transitoires
seconde par seconde à appliquer conformément au point 6.2 de la
présente annexe;
2.15. «gamme de régimes d'exploitation du moteur», la gamme des régimes
du moteur les plus fréquents en exploitation du moteur qui est
comprise entre le régime inférieur et le régime supérieur définis à
l'annexe III de la présente directive;
2.16. «régime inférieur (ninf.)», le régime le plus bas du moteur auquel 50 %
de la puissance maximale déclarée sont disponibles;
2.17. «régime supérieur (nsup.)», le régime le plus élevé du moteur auquel
70 % de la puissance maximale déclarée sont disponibles;
2.18. «régimes A, B et C du moteur», les régimes d'essai, compris dans la
gamme des régimes d'exploitation du moteur, qui doivent être utilisés
pour les essais ESC et ELR définis à l'annexe III, appendice 1, de la
présente directive;
2.19. «zone de contrôle», la zone comprise entre les régimes A et C du
moteur et entre un taux de charge de 25 à 100 %;
2.20. «régime de référence (nréf.)», la valeur de régime à 100 % à utiliser
pour dénormaliser les valeurs de régime relatives de l'essai ETC défi-
nies à l'annexe III, appendice 2, de la présente directive;
2.21. «opacimètre», un instrument destiné à mesurer l'opacité des particules
de fumée selon le principe d'extinction de la lumière;
2.22. «gamme de gaz naturel», une des gammes H ou L définies dans la
norme européenne EN 437 de novembre 1993;
2.23. «auto-adaptabilité», tout dispositif du moteur qui permet de maintenir
le rapport air/carburant constant;
2.24. «réétalonnage», un réglage fin d'un moteur à gaz naturel destiné à
assurer les mêmes performances (puissance, consommation de carbu-
rant) dans une autre gamme de gaz naturel;
2.25. «indice de Wobbe (Winf.inférieur ou Wsup.supérieur)», le rapport de la
valeur calorifique correspondante d'un gaz par unité de volume à la
racine carrée de sa densité relative dans les mêmes conditions de réfé-
rence:
W¼Hgas/C2ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
ρair=ρgasq
2.26. «coefficient de recalage λ(Sλ)», une expression qui décrit la
souplesse requise du système de gestion du moteur en ce qui concerne
une modification du rapport d'excès d'air λsi le moteur est alimenté
avec une composition de gaz différente du méthane pur (voir l'annexe
VII pour la détermination de Sλ);
2.27. «EEV», un véhicule plus respectueux de l'environnement (Enhanced
Environmentally Friendly Vehicle), à savoir un type de véhicule
propulsé par un moteur qui respecte les valeurs cibles d'émission à
caractère facultatif indiquées à la ligne C des tableaux figurant au
point 6.2.1 de la présente annexe;
2.28. «dispositifs de manipulation», les éléments de construction du moteur
ou du véhicule qui mesurent ou détectent la vitesse du véhicule, le
régime du moteur, la vitesse enclenchée, la température, la pression
d'admission ou tout autre paramètre en vue d'activer, de moduler, de
ralentir ou de désactiver le fonctionnement d'un composant du
système de contrôle des émissions de telle sorte que l'efficacité du
système de contrôle des émissions soit réduite dans des conditions
normales d'utilisation du véhicule.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 6
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Un tel dispositif ne sera pas considéré comme un dispositif de mani-
pulation si
— la nécessité de ce dispositif est justifiée pour protéger le moteur
des dommages ou des défaillances et s'il n'existe pas d'autres
mesures applicables à cet effet qui ne réduisent pas l'efficacité du
système de contrôle des émissions;
— le dispositif ne fonctionne qu'en cas de nécessité lors du démar-
rage et/ou de la mise en température du moteur et s'il n'existe
pas d'autres mesures applicables à cet effet qui ne réduisent pas
l'efficacité du système de contrôle des émissions.
Figure 1
Définitions spécifiques des cycles d'essai
2.29.Symboles et abréviations
2.29.1. Symboles des paramètres d'essai
Symbole Unité Explication
APm2Aire de la section de la sonde de prélèvement isoci-
nétique
ATm2Aire de la section du tuyau d'échappement
CEE— Sensibilité à l'éthane
CEM— Sensibilité au méthane
C1 — Hydrocarbures équivalents en carbone 1
conc ppm/% vol Indice indiquant la concentration
D0m3/s Coordonnée à l'origine de la fonction d'étalonnage de
la pompe volumétrique
DF — Facteur de dilution
D — Constante de la fonction de Bessel
E — Constante de la fonction de Bessel
EZg/kWh Émissions interpolées de NOxdu point de contrôle
fa— Facteur atmosphérique en laboratoire
fcs−1Fréquence de coupure du filtre de Bessel
FFH— Facteur spécifique de carburant pour calculer la
concentration humide à partir de la concentration
sèche
FS— Facteur stœchiométrique
GAIRWkg/h Débit massique d'air à l'admission dans des condi-
tions humides
GAIRDkg/h Débit massique d'air à l'admission dans des condi-
tions sèches1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 7
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Symbole Unité Explication
GDILWkg/h Débit massique d'air de dilution dans des conditions
humides
GEDFWkg/h Débit massique équivalent de gaz d'échappement
dilués dans des conditions humides
GEXHWkg/h Débit massique de gaz d'échappement dans des
conditions humides
GFUELkg/h Débit massique de carburant
GTOTWkg/h Débit massique de gaz d'échappement dilués dans des
conditions humides
H MJ/m3Pouvoir calorifique
HRéfg/kg Valeur de référence d'humidité absolue (10,71 g/kg)
Hag/kg Humidité absolue de l'air d'admission
Hdg/kg Humidité absolue de l'air de dilution
HTCRATmol/mol Rapport hydrogène-carbone
i — Indice indiquant un mode individuel
K — Constante de Bessel
km−1Coefficient d'absorption de la lumière
KH,D— Facteur de correction d'humidité de NOxpour
moteurs Diesel
KH,G— Facteur de correction d'humidité de NOxpour
moteurs à gaz
Kv— Fonction d'étalonnage de CFV
KW,a— Facteur de correction lors du passage de conditions
sèches à des conditions humides pour l'air d'admis-
sion
KW,d— Facteur de correction lors du passage de conditions
sèches à des conditions humides pour l'air de dilution
KW,e— Facteur de correction lors du passage de conditions
sèches à des conditions humides pour les gaz
d'échappement dilués
KW,r— Facteur de correction lors du passage de conditions
sèches à des conditions humides pour les gaz
d'échappement bruts
L % Taux de couple en fonction du couple maximum pour
le régime du moteur d'essai
Lam Longueur effective du chemin optique
m Pente de la fonction d'étalonnage de la pompe volu-
métrique
mass g/h ou g Indice indiquant le débit massique des émissions
MDILkg Masse de l'échantillon d'air de dilution au travers des
filtres de prélèvement des particules
Mdmg Masse de l'échantillon de particules de l'air de dilu-
tion collecté
Mfmg Masse collectée de l'échantillon de particules
Mf,pmg Masse collectée de l'échantillon de particules sur le
filtre primaire
Mf,bmg Masse collectée de l'échantillon de particules sur le
filtre secondaire
MSAMkg Masse de l'échantillon de gaz d'échappement dilués
au travers des filtres de prélèvement des particules
MSECkg Masse de l'air de dilution secondaire
MTOTWkg Masse totale de l'échantillon à volume constant sur la
durée du cycle dans des conditions humides
MTOTW,ikg Masse instantanée de l'échantillon à volume constant
dans des conditions humides
N % Opacité1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 8
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Symbole Unité Explication
Np— Nombre total de tours de la pompe volumétrique sur
la durée du cycle
NP,i— Nombre de tours de la pompe volumétrique durant un
intervalle de temps
n tr/min Régime du moteur
nps−1Vitesse de la pompe volumétrique
nhitr/min Régime élevé du moteur
nlotr/min Régime bas du moteur
nreftr/min Régime de référence du moteur pour l'essai ETC
pakPa Pression de vapeur saturante de l'air d'admission du
moteur
pAkPa Pression absolue
pBkPa Pression atmosphérique totale
pdkPa Pression de vapeur saturante de l'air de dilution
pskPa Pression atmosphérique sèche
p1kPa Dépression à la lumière d'aspiration
P(a) kW Puissance absorbée par les dispositifs auxiliaires à
monter pour l'essai
P(b) kW Puissance absorbée par les dispositifs auxiliaires à
enlever pour l'essai
P(n) kW Puissance nette non corrigée
P(m) kW Puissance mesurée au banc d'essai
Ω — Constante de Bessel
Qsm3/s Débit volumique de l'échantillon à volume constant
q — Taux de dilution
r — Rapport de l'aire de la section de la sonde isociné-
tique à celle du tuyau d'échappement
Ra% Humidité relative de l'air d'admission
Rd% Humidité relative de l'air de dilution
Rf— Taux de réponse du détecteur d'ionisation de flamme
ρ kg/m3Densité
S kW Calibrage du dynamomètre
Sim−1Valeur instantanée des fumées
Sλ— Facteur de recalage
T K Température absolue
TaK Température absolue de l'air d'admission
t s Temps de mesuret
es Temps de réponse électrique
tfs Temps de réponse des filtres pour la fonction de
Bessel
tps Temps de réponse physique
∆t s Intervalle de temps entre des données de fumées
successives (= 1/fréquence de prélèvement des échan-
tillons)
∆tis Intervalle de temps pour un écoulement instantané du
CFV
τ % Transmittance des fumées
V0m3/tr Débit volumique de la pompe volumétrique dans des
conditions réelles
W — Indice de Wobbe
Weff.kWh Travail du cycle effectif de l'essai ETC
Wréf.kWh Travail du cycle de référence de l'essai ETC1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 9
▼M3
Symbole Unité Explication
WF — Facteur de pondération
WFE— Facteur de pondération effectif
X0m3/tr Fonction d'étalonnage du débit volumique de la
pompe volumétrique
Yim−1Moyenne de Bessel sur 1 s des fumées
2.29.2. Symboles des composants chimiques
CH4Méthane
C2H6Éthane
C3H8Propane
CO Monoxyde de carbone
CO2Dioxyde de carbone
DOP Di-octylphalate
HC Hydrocarbures
NMHC Hydrocarbures non méthaniques
NO Monoxyde d'azote
NO2Dioxyde d'azote
NOxOxydes d'azote
PT Particules
2.29.3. Abréviations
CFV Venturi à écoulement critique
CG Chromatographe à gaz
CLD Détecteur à chimiluminescence
ELR Essai européen de prises en charges dynamiques
ESC Essai européen en modes stabilisés
ETC Essai européen en cycle transitoire
FID Détecteur d'ionisation de flamme
GN Gaz naturel
GPL Gaz de pétrole liquéfié
HCLD Détecteur à chimiluminescence chauffé
HFID Détecteur d'ionisation de flamme chauffé
NDIR Analyseur non dispersif à absorption dans l'infrarouge
NMC Séparateur de méthane
3. DEMANDE DE RÉCEPTION CE
3.1.Demande de réception CE d'un type de moteur ou d'une famille
de moteurs considéré comme une entité technique distincte
3.1.1. La demande de réception d'un type de moteur ou d'une famille de
moteurs en ce qui concerne le niveau d'émission de gaz polluants et
de particules polluantes de moteurs Diesel et le niveau d'émission de
gaz polluants de moteurs à gaz est introduite par le constructeur du
moteur ou un mandataire dûment accrédité.
3.1.2. Elle est accompagnée des documents mentionnés ci-après, en triple
exemplaire, et des informations suivantes:
3.1.2.1. une description du type de moteur ou, lorsqu'il y a lieu, de la famille
de moteurs, spécifiant toutes les caractéristiques énumérées à l'annexe
II de la présente directive en application des articles 3 et 4 de la
directive 70/156/CEE.
3.1.3. Un moteur conforme aux caractéristiques du «type de moteur» ou du
«moteur parent» définies à l'annexe II doit être présenté au service
technique chargé des essais de réception prescrits au point 6.
3.2.Demande de réception CE d'un type de véhicule en ce qui
concerne son moteur
3.2.1. La demande de réception d'un véhicule en ce qui concerne l'émission
de gaz polluants et de particules polluantes par son moteur ou sa
famille de moteurs Diesel et le niveau d'émission de gaz polluants
par son moteur ou sa famille de moteurs à gaz est introduite par le
constructeur du véhicule ou par un mandataire dûment accrédité.
3.2.2. Elle est accompagnée des documents mentionnés ci-après, en triple
exemplaire, et des informations suivantes:1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 10
▼M3
3.2.2.1. une description du type de véhicule, des éléments du véhicule liés au
moteur et, lorsqu'il y a lieu, du type de moteur ou de la famille de
moteurs, spécifiant les caractéristiques énumérées à l'annexe II ainsi
que la documentation demandée conformément à l'article 3 de la
directive 70/156/CEE.
3.3.Demande de réception CE d'un type de véhicule équipé d'un
moteur réceptionné
3.3.1. La demande de réception d'un véhicule en ce qui concerne l'émission
de gaz polluants et de particules polluantes par son moteur ou sa
famille de moteurs Diesel réceptionné et le niveau d'émission de gaz
polluants par son moteur ou sa famille de moteurs à gaz réceptionné
est introduite par le constructeur du véhicule ou par un mandataire
dûment accrédité.
3.3.2. Elle est accompagnée des documents mentionnés ci-après, en triple
exemplaire, et des informations suivantes:
3.3.2.1. une description du type de véhicule et des éléments du véhicule liés
au moteur, spécifiant les caractéristiques énumérées à l'annexe II,
dans la mesure où elles sont pertinentes, ainsi qu'une copie du certi-
ficat de réception CE (annexe VI) délivré pour le moteur ou, lorsqu'il
y a lieu, pour la famille de moteurs en tant qu'entité technique
distincte installée sur le type de véhicule ainsi que la documentation
demandée conformément à l'article 3 de la directive 70/156/CEE.
4. RÉCEPTION CE4.1.Délivrance d'une réception CE universelle vis-à-vis du carburant
Une réception CE universelle vis-à-vis du carburant est délivrée
lorsque les exigences suivantes sont satisfaites:
4.1.1. Dans le cas d'un carburant Diesel, le moteur parent satisfait aux
exigences de la présente directive qui sont posées au carburant de
référence prescrit à l'annexe IV.
4.1.2. Dans le cas du gaz naturel, le moteur parent doit démontrer son apti-
tude à s'adapter à toute composition de carburant susceptible d'être
rencontrée sur le marché. En ce qui concerne le gaz naturel, il existe
en général deux types de carburants — le carburant à haut pouvoir
calorifique (gaz H) et le carburant à faible pouvoir calorifique (gaz
L) — qui sont néanmoins très variables dans les deux gammes; ils
diffèrent sensiblement par leur contenu énergétique exprimé selon
l'indice de Wobbe et leur coefficient «S» de recalage λ.Les formules
permettant de déterminer l'indice de Wobbe et S
λfigurent aux points
2.25 et 2.26. La composition des carburants de référence reflète les
variations de ces paramètres.
Le moteur parent doit satisfaire aux exigences de la présente directive
qui sont posées aux carburants de référence G20 et G25, tels que
définis à l'annexe IV, sans corriger l'alimentation entre les deux
essais. Toutefois, il est permis de procéder à une adaptation sur un
cycle ETC sans mesure après le changement de carburant. Avant les
essais, le moteur parent doit être rodé en appliquant la procédure indi-
quée au paragraphe 3 de l'appendice 2 de l'annexe III.
4.1.3. Dans le cas d'un moteur fonctionnant au gaz naturel qui s'adapte auto-
matiquement à la gamme des gaz H et à la gamme des gaz L et qui
passe d'une gamme à l'autre au moyen d'un commutateur, le moteur
parent doit être testé avec les deux carburants de référence en ques-
tion, tels que définis à l'annexe IV pour chaque gamme, et ce, dans
chaque position du commutateur: les carburants sont G20 (carburant
1) et G23 (carburant 2) pour la gamme des gaz H, G23 (carburant 1)
et G25 (carburant 2) pour la gamme des gaz L. Le moteur parent doit
satisfaire aux exigences de la présente directive dans les deux posi-
tions du commutateur sans corriger l'alimentation entre les deux
essais effectués dans chaque position du commutateur.
Toutefois, il est permis de procéder à une adaptation sur un cycle
ETC sans mesure après le changement de carburant. Avant les essais,
le moteur parent doit être rodé en appliquant la procédure indiquée au
troisième alinéa de l'appendice 2 de l'annexe III.
4.1.3.1. À la demande du constructeur, le moteur peut être testé avec un troi-
sième carburant (carburant 3) si le facteur de recalage λ(Sλ) se situe
entre ceux des carburants G20 et G25, c'est-à-dire lorsque le carburant
3 est un carburant du marché. Les résultats de cet essai peuvent servir
de base pour évaluer la conformité de la production.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 11
▼M3
4.1.3.2. Le taux des résultats d'émissions «r» est déterminé comme suit pour
chaque polluant:
r¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 2
r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 1
ou
ra¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 2
r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 3
et
rb¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 1
r´esultat des ´emissions pour le carburant de r ´ef´erence 3
4.1.4. Dans le cas du GPL, le moteur parent doit faire preuve de son apti-
tude à s'adapter à toute composition de carburant susceptible d'être
rencontrée sur le marché. Il existe à cet égard des variations dans la
composition C3/C4. Ces variations se reflètent dans les carburants de
référence. Le moteur parent doit satisfaire aux exigences d'émission
posées aux carburants de référence A et B, tels que définis à l'annexe
IV, sans corriger l'alimentation entre les deux essais.
Toutefois, il est permis de procéder à une adaptation sur un cycle
ETC sans mesure après le changement de carburant. Avant les essais,
le moteur parent doit être rodé en appliquant la procédure indiquée au
troisième alinéa de l'appendice 2 de l'annexe III.
4.1.4.1. Le taux des résultats d'émissions «r» est déterminé comme suit pour
chaque polluant:
r¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 2
r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 1
4.2.Délivrance d'une réception CE restreinte pour une gamme de
carburants
Dans l'état d'avancement actuel de la technique, il n'est pas encore
possible de rendre auto-adaptatifs les moteurs GNV à mélange
pauvre. Néanmoins, ces moteurs offrent des avantages en matière
d'efficacité et d'émissions de CO2. Si un utilisateur a la certitude de
pouvoir disposer d'un carburant de composition uniforme, il peut
opter pour un moteur à mélange pauvre pour lequel une réception de
portée restreinte en matière de carburant pourrait être délivrée. Dans
l'intérêt de l'harmonisation internationale, il apparaît souhaitable de
délivrer une réception de portée internationale à un exemplaire de ce
type de moteur. Dans ce cas, les variantes de carburant restreintes
doivent être identiques à l'exception du contenu de la base de données
du bloc électronique de commande du système d'alimentation et d'élé-
ments du système d'alimentation (tels que les injecteurs) à adapter au
flux de carburant différent.
La réception CE restreinte est délivrée pour une gamme de carburants
lorsque celle-ci satisfait aux exigences suivantes:
4.2.1. Réception, en ce qui concerne les émissions de gaz d'échappement,
d'un moteur fonctionnant au gaz naturel et conçu pour opérer dans
la gamme des gaz H ou dans la gamme des gaz L
Le moteur parent est testé avec les deux carburants de référence en
question, tels que définis à l'annexe IV pour la gamme correspon-
dante. Les carburants sont G20 (carburant 1) et G23 (carburant 2)
pour la gamme des gaz H, G23 (carburant 1) et G25 (carburant 2)
pour la gamme des gaz L. Le moteur parent satisfait aux exigences
d'émission sans corriger l'alimentation entre les deux essais. Toute-
fois, il est permis de procéder à une adaptation sur un cycle ETC
sans mesure après le changement de carburant. Avant les essais, le1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 12
▼M3
moteur parent doit être rodé en appliquant la procédure indiquée au
troisième alinéa de l'appendice 2 de l'annexe III.
4.2.1.1. À la demande du constructeur, le moteur peut être testé avec un troi-
sième carburant (carburant 3) si le facteur de recalage λ(Sλ) se situe
entre ceux des carburants G20 et G23 ou G23 et G25 selon le cas,
c'est-à-dire lorsque le carburant 3 est un carburant du marché. Les
résultats de cet essai peuvent servir de base pour évaluer la confor-
mité de la production.
4.2.1.2. Le taux des résultats d'émissions «r» est déterminé comme suit pour
chaque polluant:
r¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 2
r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 1
ou
ra¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 2
r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 3
et
rb¼r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 1
r´esultat des ´ emissions pour le carburant de r´ ef´erence 3
4.2.1.3. À la livraison chez le client, le moteur porte une étiquette (voir le
paragraphe 5.1.5) qui indique la gamme des gaz pour laquelle le
moteur est réceptionné.
4.2.2. Réception, en ce qui concerne les émissions de gaz d'échappement,
d'un moteur fonctionnant au gaz naturel ou au GPL et conçu pour
une composition de carburant spécifique
4.2.2.1. Le moteur parent satisfait aux exigences d'émission posées aux carbu-
rants de référence G20 et G25 dans le cas du gaz naturel et des
carburants de référence A et B dans le cas du GPL, tels que définis
à l'annexe IV. Entre les essais, le système d'alimentation peut faire
l'objet d'un réglage fin. Il s'agit d'un réétalonnage de la base de
données d'alimentation qui ne peut modifier ni la stratégie fondamen-
tale de commande ni la structure élémentaire de la base de données.
S'il y a lieu, des éléments qui sont directement liés au volume du flux
de carburant (tels que les injecteurs) peuvent être remplacés.
4.2.2.2. Si le constructeur le souhaite, le moteur peut être testé avec les carbu-
rants de référence G20 et G23 ou G23 et G25, auquel cas la réception
n'est valable, selon le cas, que pour la gamme des gaz H ou L.
4.2.2.3. À la livraison chez le client, le moteur porte une étiquette (voir le
paragraphe 5.1.5) qui indique la composition de carburant pour
laquelle le moteur a été étalonné.
4.3.Réceptiond'unmembred'unefamilleencequiconcernelesémis-
sions de gaz d'échappement
4.3.1. À l'exception du cas mentionné au paragraphe 4.3.2, la réception d'un
moteur parent est étendue, sans essais complémentaires, à tous les
membres de la famille pour toute composition de carburant pour
laquelle le moteur parent a été réceptionné (dans le cas des moteurs
décrits au paragraphe 4.2.2) ou la même gamme de carburants (dans
le cas des moteurs décrits au paragraphe 4.1 ou 4.2) pour lesquels le
moteur parent a été réceptionné.
4.3.2. Moteur d'essai secondaire
Dans le cas d'une demande de réception d'un moteur ou d'un véhicule
en ce qui concerne son moteur, ce moteur appartenant à une famillede moteurs, un autre moteur et, le cas échéant, un moteur d'essai de
référence supplémentaire peuvent être retenus par l'organisme chargé
de la réception et soumis à des essais si cet organisme décide que,
pour le moteur parent sélectionné, la demande introduite ne représente
pas toute la famille de moteurs définie à l'annexe I, appendice 1.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 13
▼M3
4.4.Certificat de réception
Un certificat conforme au modèle figurant à l'annexe VI est délivré
pour les réceptions visées aux points 3.1, 3.2 et 3.3.
5. MARQUAGE DU MOTEUR
5.1. Le moteur réceptionné en tant qu'entité technique doit porter:5.1.1. La marque de fabrique ou de commerce du constructeur du moteur.5.1.2. La description commerciale du constructeur.5.1.3. Le numéro de réception CE précédé de la ou des lettres distinctives
du pays ayant délivré la réception CE(
1).
5.1.4. Dans le cas d'un moteur fonctionnant au gaz naturel, un des
marquages suivants à placer derrière le numérode réceptio n CE:
— H dans le cas d'un moteur réceptionné et étalonné pour la gamme
des gaz H;
— L dans le cas d'un moteur réceptionné et étalonné pour la gamme
des gaz L;
— HL dans le cas d'un moteur réceptionné et étalonné pour les
gammes des gaz H et L;
—Htdans le cas d'un moteur réceptionné et étalonné pour une
composition de gaz spécifique de la gamme des gaz H et conver-
tible à un autre gaz spécifique de la gamme des gaz H grâce à un
réglage fin de l'alimentation du moteur;
—Ltdans le cas d'un moteur réceptionné et étalonné pour une
composition de gaz spécifique de la gamme des gaz L et conver-
tible à un autre gaz spécifique de la gamme des gaz L grâce à un
réglage fin de l'alimentation du moteur;
—H Ltdans le cas d'un moteur réceptionné et étalonné pour une
composition de gaz spécifique de la gamme des gaz H ou L et
convertible à un autre gaz spécifique de la gamme des gaz H ou
L grâce à un réglage fin de l'alimentation du moteur.
5.1.5. Étiquettes
Les étiquettes suivantes doivent être apposées sur des moteurs fonc-
tionnant au gaz naturel et au GPL visés par une réception restreinte
de la gamme de carburants.
5.1.5.1. Marquage
Les informations suivantes doivent être indiquées:Dans le cas du paragraphe 4.2.1.3, l'étiquette doit comporter la
mention «UTILISER UNIQUEMENT AVEC DU GAZ NATUREL
DE LA GAMME H». Lorsqu'il y a lieu, «H» est remplacé par «L».
Dans le cas du paragraphe 4.2.1.3, l'étiquette doit comporter, selon les
cas, la mention «UTILISER UNIQUEMENT AVEC DU GAZ
NATUREL RÉPONDANT À LA SPÉCIFICATION …» ou
«UTILISER UNIQUEMENT AVEC DU GAZ DE PÉTROLE
LIQUÉFIÉ RÉPONDANT À LA SPÉCIFICATION …». Toutes les
informations qui figurent dans le ou les tableaux correspondants de
l'annexe IV sont indiquées avec les différents éléments constitutifs et
les limites prescrites par le constructeur du moteur.
Les lettres et les chiffres doivent avoir une hauteur minimale de 4 mm.
Note:
Dans le cas où, pour des raisons de place disponible, il ne pourrait
être procédé à un tel marquage, une codification simplifiée pourra
être utilisée. En ce cas, un explicatif contenant toutes les informations
prévues ci-dessus devra être aisément accessible à toute personne
susceptible de remplir le réservoir de carburant ou de procéder à
l'entretien ou à des réparations sur le moteur et ses accessoires, ainsi
qu'aux autorités concernées. L'emplacement et la forme de cet expli-
catif seront déterminés d'un commun accord entre le constructeur et
l'autorité compétente en matière de réception.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 14
(1) 1 = Allemagne, 2 = France, 3 = Italie, 4 = Pays-Bas, 5 = Suède, 6 = Belgique, 9 =
Espagne, 11 = Royaume-Uni, 12 = Autriche, 13 = Luxembourg, 16 = Norvège, 17 =Finlande, 18 = Danemark, 21 = Portugal, 23 = Grèce, FL = Liechtenstein, IS = Islande
et IRL = Irlande.
▼M3
5.1.5.2. Propriétés
Les étiquettes doivent résister pendant toute la durée de vie du
moteur. Elles doivent être clairement lisibles et leurs lettres et chiffres
doivent être indélébiles. En outre, elles doivent être apposées de façon
durable pour toute la durée de vie du moteur et ne doivent pas
pouvoir être enlevées sans être abîmées ou détruites.
5.1.5.3. Pose
Les étiquettes doivent être apposées sur un élément du moteur qui est
nécessaire à son fonctionnement normal et ne doit en général pas être
remplacé pendant la durée de vie du moteur. En outre, ces étiquettes
doivent être situées, une fois le moteur entièrement équipé de tous les
dispositifs auxiliaires nécessaires à son fonctionnement, à un emplace-
ment directement visible par l'utilisateur moyen.
5.2. Dans le cas d'une demande de réception CE d'un type de véhicule en
ce qui concerne son moteur, le marquage prescrit au point 5.1.5 est
aussi apposé près de l'ouverture de remplissage de carburant.
5.3. Dans le cas d'une demande de réception CE d'un type de véhicule
équipé d'un moteur réceptionné, le marquage prescrit au point 5.1.5
est aussi apposé près de l'ouverture de remplissage de carburant.
6. PRESCRIPTIONS ET ESSAIS
6.1.Généralités
Les éléments susceptibles d'influer sur l'émission de gaz polluants et
de particules polluantes de moteurs Diesel et l'émission de gaz pollu-
ants de moteurs à gaz doivent être conçus, construits et montés de
telle façon que, dans des conditions normales d'utilisation, le moteur
continue de satisfaire aux prescriptions de la présente directive.
6.1.1. Le recours à un dispositif de manipulation et/ou à des stratégies irra-
tionnelles de réduction des émissions est interdit. Si l'autorité qui
effectue la réception a lieu de supposer qu'un type de véhicules a
recours à un ou plusieurs dispositifs de manipulation et/ou à des stra-
tégies irrationnelles de réduction des émissions dans certaines
conditions de fonctionnement, sur demande, le constructeur doit
fournir des informations sur le fonctionnement et les effets sur les
émissions du recours à de tels dispositifs et/ou à de telles stratégies
de contrôle. Ces informations comportent une description de tous les
composants du système de contrôle des émissions, de la logique du
système de contrôle d'alimentation, y compris le calage et des points
de commutation au cours de tous les modes de fonctionnement. Ces
informations doivent rester strictement confidentielles et ne seront
pas jointes à la documentation exigée à l'annexe I, section 3.
6.2.Prescriptions relatives à l'émission de gaz polluants, de particules
polluantes et de fumées
Pour la réception par rapport à la ligne A des tableaux figurant au
point 6.2.1, les émissions doivent être mesurées par les essais ESC
et ELR sur des moteurs Diesel traditionnels, y compris ceux équipés
d'un système d'injection électronique de carburant, d'un dispositif de
recyclage des gaz d'échappement et/ou de catalyseurs d'oxydation.
Les moteurs Diesel dotés de systèmes avancés de post-traitement des
gaz d'échappement, y compris les catalyseurs de NOxet/ou les filtres
à particules, doivent de plus subir l'essai ETC.
Pour les essais de réception par rapport aux lignes B 1 ou B 2 ou à la
ligne C des tableaux figurant au point 6.2.1, les émissions sont déter-
minées par les essais ESC, ELR et ETC.
Pour les moteurs à gaz, les émissions de gaz sont déterminées par
l'essai ETC.
Les procédures d'essai ESC et ELR sont décrites à l'annexe III, appen-
dice 1, et la procédure d'essai ETC est expliquée à l'annexe III,
appendices 2 et 3.
Les émissions de gaz polluants, de particules polluantes — lorsqu'il y
a lieu — et de fumées — lorsqu'il y a lieu — du moteur testé doivent
être mesurées par les méthodes décrites à l'annexe III, appendice 4.
L'annexe V décrit les systèmes d'analyse des gaz polluants recom-
mandés, les systèmes de prélèvement des particules recommandés et
le système de mesure des fumées recommandé.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 15
▼M3
Le service technique peut réceptionner d'autres systèmes ou analy-
seurs s'il estime qu'ils produisent des résultats équivalents pour le
cycle d'essai en question. La détermination de l'équivalence d'un
système doit reposer sur une étude de corrélation de sept paires
d'échantillons (ou plus) entre le système projeté et l'un des systèmes
de référence de la présente directive. En ce qui concerne les émissions
de particules, seul le système de dilution en circuit principal est agréé
comme système de référence. Par «résultats», il faut entendre la
valeur d'émission spécifique du cycle. Les essais de corrélation
doivent être effectués dans le même laboratoire et la même chambre
d'essai ainsi que sur le même moteur et ils doivent de préférence se
dérouler simultanément. Le critère d'équivalence est défini comme
une concordanceà± 5 % des moyennes des paires d'échantillons. Aux
fins de l'introduction d'un nouveau système dans la directive, la déter-
mination de l'équivalence doit reposer sur le calcul de la répétabilité
et de la reproductibilité décrit dans la norme ISO 5725.
6.2.1. Valeurs limites
Les masses spécifiques du monoxyde de carbone, des hydrocarbures
totaux, des oxydes d'azote et des particules, déterminées par l'essai
ESC, et de l'opacité des fumées, déterminées par l'essai ERL, ne
doivent pas dépasser les valeurs figurant au tableau 1.
Tableau 1
Valeurs limites — essais ESC et ELR
LigneMasse du
monoxyde
de carboneMasse des
hydrocar-
buresMasse des
oxydes
d'azoteMasse des particules Fumées
(CO) g/
kWh(HC) g/
kWh(NOx)g /
kWh(PT) g/kWh m−1
A (2000) 2,1 0,66 5,0 0,10 0,13 (1) 0,8
B 1 (2005) 1,5 0,46 3,5 0,02 0,5
B 2 (2008) 1,5 0,46 2,0 0,02 0,5C (EEV) 1,5 0,25 2,0 0,02 0,15
(1) Pour les moteurs dont la cylindrée unitaire est inférieure à 0,7 dm3et le régime nominal est supérieur
à 3000 min−1.
Dans le cas des moteurs Diesel qui subissent également l'essai ETC,
et surtout dans le cas des moteurs à gaz, les masses spécifiques du
monoxyde de carbone, des hydrocarbures non méthaniques, du
méthane (le cas échéant), des oxydes d'azote et des particules (le cas
échéant) ne doivent pas dépasser les valeurs figurant au tableau 2.
Tableau 2
Valeurs limites — essai ETC (1)
LigneMasse du
monoxyde
de carboneMasse des
hydrocar-
bures non
méthani-
quesMasse de
méthaneMasse des
oxydes
d'azoteMasse des particules
(CO) g/
kWh(NMHC) g/
kWh(CH4)(2)g /
kWh(NOx)g /
kWh(PT) (3) g/kWh
A (2000) 5,45 0,78 1,6 5,0 0,16 0,21 (4)
B 1 (2005) 4,0 0,55 1,1 3,5 0,03
B 2 (2008) 4,0 0,55 1,1 2,0 0,03C (EEV) 3,0 0,40 0,65 2,0 0,02
(1) Les conditions permettant de vérifier si les essais ETC sont acceptables (cf. annexe III, appendice 2,
point 3.9) lorsqu'il s'agit de mesurer les émissions des moteurs à gaz et de les comparer aux valeurslimites applicables fixées à la ligne A sont réexaminées et, au besoin, modifiées selon la procédure
prévue à l'article 13 de la directive 70/156/CEE.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 16
▼M3
(2) Pour des moteurs fonctionnant au gaz naturel uniquement.
(3) Non applicable aux moteurs fonctionnant au gaz pour la phase A et les phases B 1 et B 2.
(4) Pour les moteurs dont la cylindrée unitaire est inférieure à 0,75 dm3et le régime nominal est supé-
rieur à 3 000 min−1.
6.2.2. Mesure des hydrocarbures pour des moteurs Diesel et des moteurs à
gaz
6.2.2.1. Un constructeur peut choisir de mesurer, lors de l'essai ETC, la masse
des hydrocarbures totaux (HCT) au lieu de la masse des hydrocar-
bures non méthaniques. Dans ce cas, la limite fixée pour la masse
des hydrocarbures totaux est la même que celle indiquée au tableau
2 pour la masse des hydrocarbures non méthaniques.
6.2.3. Exigences spécifiques posées aux moteurs Diesel
6.2.3.1. La masse spécifique des oxydes d'azote mesurée aux points de
contrôle aléatoires de la zone de contrôle de l'essai ESC ne doit pas
excéder de plus de 10 % les valeurs interpolées à partir des modes
d'essai adjacents (référence annexe III, appendice 1, points 4.6.2 et
4.6.3).
6.2.3.2. La valeur de fumées obtenue au régime d'essai aléatoire de l'essai
ELR ne doit pas excéder la valeur de fumées la plus élevée des deux
régimes d'essai adjacents de plus de 20 % ou de plus de 5 % de la
valeur limite, la plus grande de ces deux valeurs étant retenue.
7. MONTAGE SUR LE VÉHICULE
7.1. Le montage du moteur sur le véhicule doit correspondre aux caracté-
ristiques suivantes en ce qui concerne la réception du moteur:
7.1.1. la dépression à l'admission ne doit pas dépasser celle spécifiée à
l'annexe VI pour le moteur réceptionné;
7.1.2. la contre-pression à l'échappement ne doit pas dépasser celle spécifiée
à l'annexe VI pour le moteur réceptionné;
7.1.3. le volume du système d'échappement ne doit pas différer de plus de
40 % de celui spécifié à l'annexe VI pour le moteur réceptionné;
7.1.4. la puissance absorbée par les équipements auxiliaires nécessaires au
fonctionnement du moteur ne doit pas dépasser celle spécifiée à
l'annexe VI pour le moteur réceptionné.
8. FAMILLE DE MOTEURS8.1.Paramètres qui définissent la famille de moteurs
La famille de moteurs, telle qu'elle est déterminée par le constructeur
du moteur, peut être définie par des caractéristiques de base qui
doivent être communes aux moteurs de la famille. Il peut parfois
exister des interactions entre des paramètres. Il faut aussi tenir compte
de ces effets afin de garantir qu'une famille de moteurs ne comporte
que des moteurs présentant des caractéristiques similaires en matière
d'émissions de gaz d'échappement.
La liste suivante de paramètres de base doit être commune pour que
les moteurs puissent être considérés comme appartenant à la même
famille de moteurs:
8.1.1. Cycles de combustion:
— 2 cycles
— 4 cycles
8.1.2. Liquide de refroidissement:
— air
— eau— huile
8.1.3. Pour les moteurs à gaz et les moteurs équipés d'un dispositif de post-
traitement
— Nombre de cylindres
(les autres moteurs Diesel comptant moins de cylindres que le moteur
parent peuvent être considérés comme appartenant à la même famille
de moteurs pour autant que le système d'alimentation mesure le
carburant pour chaque cylindre individuel).1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 17
▼M3
8.1.4. Cylindrée unitaire:
— moteurs qui doivent être compris dans une fourchette totale de
15 %
8.1.5. Méthode d'aspiration de l'air:
— aspiration naturelle
— suralimentation— suralimentation avec refroidisseur d'air de suralimentation
8.1.6. Type/conception de la chambre de combustion:
— chambre de précombustion
— chambre à turbulence— chambre de combustion ouverte
8.1.7. Soupape et volutes — configuration, taille et nombre:
— culasse de cylindre
— paroi de cylindre— carter-moteur
8.1.8. Système d'injection de carburant (moteurs Diesel):
— pompe-tube-injecteur
— pompe en ligne— pompe à distributeur— élément unique— injecteur pompe
8.1.9. Système d'alimentation (moteurs à gaz):
— chambre de mélange
— induction/injection de gaz (monopoint, multipoint)— injection de liquide (monopoint, multipoint)
8.1.10. Système d'allumage (moteurs à gaz)8.1.11. Caractéristiques diverses:
— recyclage des gaz d'échappement
— injection/émulsion d'eau
— injection d'air secondaire
— refroidissement de l'air de suralimentation
8.1.12. Post-traitement des gaz d'échappement
— catalyseur à trois voies
— catalyseur d'oxydation
— catalyseur de réduction
— réacteur thermique— filtre à particules
8.2.Choix du moteur parent
8.2.1. Moteurs Diesel
Le moteur parent de la famille doit être sélectionné selon le critère
primaire du débit de carburant maximal par course à la vitesse de
couple maximale déclarée. Lorsque deux moteurs ou plus partagent
ce critère primaire, le moteur parent doit être sélectionné au moyen
du critère secondaire du débit de carburant maximal par course au
régime nominal. Dans certains cas, l'organisme chargé de la réception
peut conclure que le débit d'émission le plus défavorable de la famille
peut être caractérisé au mieux par l'essai d'un second moteur. Par
conséquent, l'organisme chargé de la réception peut sélectionner un
moteur supplémentaire pour l'essai en se fondant sur des propriétés
indiquant qu'il est susceptible de présenter le niveau d'émission le
plus élevé des moteurs de cette famille.
Si des moteurs de la famille possèdent d'autres propriétés variables
susceptibles d'être considérées comme influant sur les émissions de
gaz d'échappement, il convient également de les recenser et d'en tenir
compte dans le choix du moteur parent.
8.2.2. Moteurs à gaz
Le moteur parent de la famille doit être sélectionné sur la base du
critère primaire de la plus grande cylindrée. Lorsque ce critère
primaire est commun à deux moteurs ou plus, le moteur parent doit1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 18
▼M3
être sélectionné au moyen du critère secondaire, et ce, dans l'ordre
suivant:
— le débit de carburant le plus élevé par course au régime de la puis-
sance nominale déclarée,
— l'avance à l'allumage la plus grande,
— le taux le plus faible de recyclage des gaz d'échappement,— l'absence de pompe à air ou la pompe à débit d'air effectif le plus
faible.
Dans certains cas, l'organisme chargé de la réception peut conclure
que l'essai d'un second moteur permettra la meilleure détermination
du débit d'émission le plus défavorable de la famille. En conséquence,
il peut sélectionner un moteur supplémentaire pour l'essai en se
fondant sur des propriétés indiquant qu'il pourrait présenter le niveau
d'émission le plus élevé des moteurs appartenant à cette famille.
9. CONFORMITÉ DE LA PRODUCTION
9.1. Les mesures destinées à assurer la conformité de la production
doivent être prises selon les dispositions de l'article 10 de la directive
70/156/CEE. La conformité de la production est vérifiée sur la base
de la description donnée dans les certificats de réception figurant à
l'annexe VI de la présente directive.
Les points 2.4.2 et 2.4.3 de l'annexe X de la directive 70/156/CEE
s'appliquent lorsque les autorités compétentes ne sont pas satisfaites
de la procédure d'audit du constructeur.
9.1.1. Si les émissions de polluants doivent être mesurées et que la réception
du moteur a fait l'objet d'une ou plusieurs extensions, les essais seront
effectués sur le ou les moteurs décrits dans le dossier d'information
relatif à l'extension concernée.
9.1.1.1. Conformité du moteur soumis au contrôle des émissions de polluants:
Après présentation du moteur aux autorités, le constructeur ne doit
effectuer aucun réglage sur les moteurs sélectionnés.
9.1.1.1.1. Trois moteurs sont prélevés au hasard dans la série. Les moteurs qui
ne sont soumis qu'aux essais ESC et ELR ou qui ne sont soumis qu'à
l'essai ETC pour la réception par rapport à la ligne A des tableaux qui
figurent au point 6.2.1 sont soumis aux essais applicables pour le
contrôle de conformité de la production. Moyennant l'accord de
l'autorité, tous les autres types de moteurs réceptionnés par rapport
aux lignes A, B 1 et B 2 ou C des tableaux figurant au point 6.2.1
sont soumis soit aux cycles d'essai ESC et ELR soit au cycle
d'essai ETC pour le contrôle de conformité de la production. Les
valeurs limites figurent au point 6.2.1 de la présente annexe.
9.1.1.1.2. Les essais sont réalisés suivant l'appendice 1 de la présente annexe
lorsque l'autorité compétente est satisfaite de l'écart type de produc-
tion donné par le constructeur, conformément à l'annexe X de la
directive 70/156/CEE qui s'applique aux véhicules à moteur et à leurs
remorques.
Les essais sont réalisés suivant l'appendice 2 de la présente annexe
lorsque l'autorité compétente n'est pas satisfaite de l'écart type de
production donné par le constructeur, conformément à l'annexe X de
la directive 70/156/CEE qui s'applique aux véhicules à moteur et à
leurs remorques.
À la demande du constructeur, les essais peuvent être effectués
suivant l'appendice 3 de la présente annexe.
9.1.1.1.3. À l'issue d'un essai effectué par échantillonnage de moteurs, la
production d'une série est jugée conforme lorsqu'une décision positive
(acceptation) est prise pour tous les polluants et non conforme lors-
qu'une décision négative (refus) est prise pour un polluant,
conformément aux critères d'essai figurant dans l'appendice corres-
pondant.
Lorsqu'une décision positive est prise pour un polluant, elle ne peut
pas être modifiée par des essais supplémentaires destinés à prendre
une décision sur les autres polluants.
Si aucune décision positive n'est prise pour tous les polluants et qu'au-
cune décision négative n'est prise pour un polluant, un essai est
effectué sur un autre moteur (voir la figure 2).1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 19
▼M3
Si aucune décision n'est prise, le constructeur peut décider à tout
moment d'interrompre les essais. On enregistre dans ce cas une déci-
sion négative.
9.1.1.2. Les essais sont effectués sur des moteurs neufs. Les moteurs à gaz
doivent être rodés en appliquant la procédure définie au paragraphe
3 de l'appendice 2 de l'annexe III.
9.1.1.2.1. Toutefois, à la demande du constructeur, les essais peuvent être effec-
tués sur des moteurs Diesel ou des moteurs à gaz ayant subi un
rodage plus long que la période indiquée au paragraphe 9.1.1.2 avec
un maximum de 100 heures. Dans ce cas, le rodage sera réalisé par le
constructeur qui ne devra effectuer aucun réglage sur les moteurs.
9.1.1.2.2. Lorsque le constructeur demande à effectuer un rodage conformément
au paragraphe 9.1.1.2.1, celui-ci peut porter sur:
— tous les moteurs testés
ou
— le premier moteur testé auquel est affecté un coefficient d'évolu-
tion calculé de la manière suivante:
— les émissions de polluants sont mesurées à zéro et à «x»
heures sur le premier moteur testé,
— le coefficient d'évolution des émissions entre zéro et «x»
heures est calculé pour chacun des polluants:
´emissions «x» heures
´emissions z´ eroheure
Ce coefficient peut être inférieur à 1.
Les autres moteurs ne subiront pas de rodage, mais leurs émissions à
zéro heure seront affectées de ce coefficient d'évolution.
Dans ce cas, les valeurs à retenir seront les suivantes:
— les valeurs à «x» heures pour le premier moteur,
— les valeurs à zéro heure multipliées par le coefficient d'évolution
pour les autres moteurs.
9.1.1.2.3. Pour des moteurs Diesel et des moteurs à gaz fonctionnant au GPL,
tous ces essais peuvent être effectués avec du carburant commercial.
Toutefois, à la demande du constructeur, les carburants de référence
décrits à l'annexe IV peuvent être utilisés. Cela signifie qu'il faut
effectuer, sur au moins deux des carburants de référence sélectionnés
pour chaque moteur à gaz, des essais tels que ceux décrits au point 4
de la présente annexe.
9.1.1.2.4. Pour des moteurs fonctionnant au gaz naturel, tous ces essais peuvent
être effectués avec du carburant commercial de la manière suivante:
— dans le cas de moteurs portant le repère H, avec un carburant
commercial de la gamme H,
— dans le cas de moteurs portant le repère L, avec un carburant
commercial de la gamme L,
— dans le cas de moteurs portant le repère HL, avec un carburant
commercial de la gamme H ou de la gamme L.
À la demande du constructeur, les carburants de référence décrits à
l'annexe IV peuvent cependant être utilisés. Ceci implique d'effectuer,
sur au moins deux des carburants de référence sélectionnés pour
chaque moteur à gaz, des essais tels que ceux décrits au point 4 de
la présente annexe.
9.1.1.2.5. En cas de litige résultant de la non-conformité de moteurs à gaz
utilisés avec un carburant du commerce, les essais doivent être effec-
tués avec un carburant de référence déjà utilisé sur le moteur parent
ou avec l'éventuel carburant 3 supplémentaire qui est indiqué aux
points 4.1.3.1 et 4.2.1.1 et qui peut avoir été utilisé sur le moteur
parent. Les résultats doivent ensuite être convertis par calcul en appli-
quant le ou les facteurs correspondants «r», «ra»ou« rb» décrits aux
points 4.1.3.2, 4.1.4.1 et 4.2.1.2. Si r, raourbest inférieur à un,
aucune correction n'est nécessaire. Les résultats mesurés et calculés
doivent attester que le moteur respecte les valeurs limites avec tous
les carburants correspondants (carburants 1, 2 et, lorsqu'il y a lieu, 3).
9.1.1.2.6. Les essais de conformité de la production d'un moteur à gaz conçu
pour être exploité avec une composition de carburant spécifique
doivent porter sur le carburant pour lequel le moteur a été étalonné.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 20
▼M3
Figure 2
Schéma des essais de conformité de la production
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 21
▼M3
Appendice 1
PROCÉDURE DE VÉRIFICATION DE LA CONFORMITÉ DE LA PRODUC-
TION LORSQUE L'ÉCART TYPE EST SATISFAISANT
1. Le présent appendice décrit la procédure à suivre afin de vérifier la confor-
mité de la production sur le plan des émissions de polluants lorsque l'écart
type de production donné par le constructeur est satisfaisant.
2. Avec un échantillon minimal de trois moteurs, la procédure d'échantillonnage
est établie afin que la probabilité qu'un lot soit accepté soit 0,95 (risque four-
nisseur = 5 %), avec une proportion de défectueux de 40 %, et que la
probabilité qu'un lot soit accepté soit 0,10 (risque client = 10 %), avec une
proportion de défectueux de 65 %.
3. Pour chacun des polluants visés au point 6.2.1 de l'annexe I (voir la figure 2),
la procédure suivante est appliquée :
avec:
L = le logarithme naturel de la valeur limite pour le polluant;
χi= le logarithme naturel de la valeur mesurée pour le énième véhicule de
l'échantillon;
s = une estimation de l'écart type de production (après transformation des
mesurages en logarithme naturel);
n = la taille de l'échantillon.
4. Pour chaque échantillon, la somme des écarts normalisés par rapport à la
limite est calculée au moyen de la formule suivante:
1
SXn
i¼1L/C0χi ðÞ
5. Alors:
— si la statistique de l'essai est supérieure au seuil d'acceptation prévu pour
la taille de l'échantillon, apparaissant dans le tableau 3, l'acceptation est
décidée pour le polluant,
— si la statistique de l'essai est inférieure au seuil de refus prévu pour la
taille de l'échantillon, apparaissant dans le tableau 3, le refus est décidé
pour le polluant,
— sinon, un moteur supplémentaire est testé conformément au point 9.1.1.1
de l'annexe I et le calcul s'applique à l'échantillon augmenté d'une unité.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 22
▼M3
Tableau 3
Seuils d'acceptation et de refus pour le plan d'échantillonnage de l'appendice 1
Taille minimale de l'échantillon: 3
Nombre cumulé de moteurs
testés (taille de l'échan-
tillon)Seuil d'acceptation AnSeuil de refus Bn
3 3,327 − 4,724
4 3,261 − 4,790
5 3,195 − 4,856
6 3,129 − 4,922
7 3,063 − 4,988
8 2,997 − 5,054
9 2,931 − 5,120
10 2,865 − 5,185
11 2,799 − 5,251
12 2,733 − 5,317
13 2,667 − 5,383
14 2,601 − 5,449
15 2,535 − 5,515
16 2,469 − 5,581
17 2,403 − 5,647
18 2,337 − 5,713
19 2,271 − 5,779
20 2,205 − 5,845
21 2,139 − 5,911
22 2,073 − 5,977
23 2,007 − 6,043
24 1,941 − 6,109
25 1,875 − 6,175
26 1,809 − 6,241
27 1,743 − 6,307
28 1,677 − 6,37329 1,611 − 6,439
30 1,545 − 6,505
31 1,479 − 6,571
32 − 2,112 − 2,1121988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 23
▼M3
Appendice 2
PROCÉDURE DE VÉRIFICATION DE LA CONFORMITÉ DE LA PRODUC-
TION LORSQUE L'ÉCART TYPE N'EST PAS SATISFAISANT OU
DISPONIBLE
1. Le présent appendice décrit la procédure à suivre afin de vérifier la confor-
mité de la production sur le plan des émissions de polluants lorsque l'écart
type de production donné par le constructeur n'est pas satisfaisant ou dispo-
nible.
2. Avec un échantillon minimal de trois moteurs, la procédure d'échantillonnage
est établie afin que la probabilité qu'un lot soit accepté soit 0,95 (risque four-
nisseur = 5 %), avec une proportion de défectueux de 40 %, et que la
probabilité qu'un lot soit accepté soit 0,10 (risque client = 10 %), avec une
proportion de défectueux de 65 %.
3. La valeur, mesurées pour les polluants définis au point 6.2.1 de l'annexe I,
sont supposées être distribuées suivant la loi «log-normale» et doivent être
transformées à l'aide de leur logarithme naturel. On note m0et m les tailles
d'échantillons respectivement minimales et maximales (m0= 3 et m = 32) et
n la taille de l'échantillon en cours.
4. Si les logarithmes naturels des valeurs mesurées dans la série sont χ1,χ2,… ,
χjet L est le logarithme naturel de la valeur limite pour le polluant, alors, on
définit:
di=χi−L
et
dn¼1
nXn
i¼1di
V2
n¼1
nXn
i¼1di/C0dn/C0/C1 2
5. Le tableau 4 donne les valeurs d'acceptation (An) et de refus (Bn) en fonction
de la taille de l'échantillon. La statistique de l'essai est le rapport dn=Vnet
doit être utilisée pour déterminer si la série est acceptée ou refusée comme
suit.
Pour m0≤n≤m:
— accepter la série sidn
Vn/C20An
— refuser la série sidn
Vn/C21Bn
— essayer un véhicule supplémentaire si A n/C20dn
Vn/C21Bn
6. Remarques
Les formules de récurrence suivantes sont utiles pour calculer les valeurs
successives de la statistique de l'essai:
dn¼1/C01
n/C18/C19
dn/C01þ1
ndn
V2
n¼1/C01
n/C18/C19
V2
n/C01þdn/C0dn/C0/C1 2
n/C01
n¼2;3;...;d1¼d1;V1¼0/C0/C11988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 24
▼M3
Tableau 4
Seuils d'acceptation et de refus pour le plan d'échantillonnage de l'appendice 2
Taille minimale de l'échantillon: 3
Nombre cumulé de moteurs
testés (taille de l'échan-
tillon)Seuil d'acceptation AnSeuil de refus Bn
3 − 0,80381 16,64743
4 − 0,76339 7,68627
5 − 0,72982 4,67136
6 − 0,69962 3,25573
7 − 0,67129 2,45431
8 − 0,64406 1,94369
9 − 0,61750 1,59105
10 − 0,59135 1,33295
11 − 0,56542 1,13566
12 − 0,53960 0,97970
13 − 0,51379 0,85307
14 − 0,48791 0,74801
15 − 0,46191 0,65928
16 − 0,43573 0,58321
17 − 0,40933 0,51718
18 − 0,38266 0,45922
19 − 0,35570 0,40788
20 − 0,32840 0,36203
21 − 0,30072 0,32078
22 − 0,27263 0,28343
23 − 0,24410 0,24943
24 − 0,21509 0,21831
25 − 0,18557 0,18970
26 − 0,15550 0,16328
27 − 0,12483 0,13880
28 − 0,09354 0,1160329 − 0,06159 0,09480
30 − 0,02892 0,07493
31 − 0,00449 0,05629
32 0,03876 0,038761988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 25
▼M3
Appendice 3
PROCÉDURE DE VÉRIFICATION DE LA CONFORMITÉ DE LA PRODUC-
TION À LA DEMANDE DU CONSTRUCTEUR
1. Le présent appendice décrit la procédure à suivre pour vérifier, à la demande
du constructeur, la conformité de la production sur le plan des émissions de
polluants.
2. Avec un échantillon minimal de trois moteurs, la procédure d'échantillonnage
est établie afin que la probabilité qu'un lot soit accepté soit 0,90 (risque four-
nisseur = 10 %), avec une proportion de défectueux de 30 %, et que la
probabilité qu'un lot soit accepté soit 0,10 (risque client = 10 %), avec une
proportion de défectueux de 65 %.
3. La procédure suivante est utilisée pour chacun des polluants visés au point
6.2.1 de l'annexe I (voir la figure 2):
avec:
L = valeur limite définie pour le polluant,
xi= valeur mesurée pour le énième moteur de l'échantillon,
n = taille de l'échantillon.
4. On calcule pour chaque échantillon la statistique de l'essai représentant le
nombre de moteurs non conformes, soit xi≥L.
5. Puis:
— si la statistique de l'essai est inférieure ou égale au seuil d'acceptation
donné par taille d'échantillon du tableau 5 une décision positive (accepta-
tion) est prise pour le polluant concerné,
— si la statistique de l'essai est supérieure ou égale au seuil de refus donné
par taille d'échantillon du tableau 5 une décision négative (refus) est prise
pour le polluant concerné,
— dans les autres cas un moteur supplémentaire est soumis à l'essai visé au
point 9.1.1.1 de l'annexe I et la procédure de calcul s'applique à l'échan-
tillon augmenté d'une unité.
Les valeurs d'acceptation et de refus figurant dans le tableau 5 sont calculées au
moyen de la norme internationale ISO 8422/1991.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 26
▼M3
Tableau 5
Seuils d'acceptation et de refus pour le plan d'échantillonnage de l'appendice 3
Taille minimale de l'échantillon: 3
Nombre cumulé de moteurs
testés (taille de l'échan-
tillon)Seuil d'acceptation Seuil de refus
3— 3
404
504
615
715
826
926
10 3 7
11 3 7
12 4 8
13 4 8
14 5 9
15 5 9
16 6 10
17 6 10
18 7 11
19 8 91988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 27
▼M3
ANNEXE II
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 28
▼M3
Appendice 1
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 29
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 30
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 31
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 32
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 33
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 34
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 35
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 36
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 37
▼M3
Appendice 2
CARACTÉRISTIQUES ESSENTIELLES DE LA FAMILLE DE MOTEURS
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 38
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 39
▼M3
Appendice 3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 40
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 41
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 42
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 43
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 44
▼M3
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 45
▼M3
Appendice 4
CARACTÉRISTIQUES DES PARTIES DU VÉHICULE EN LIAISON AVEC LE MOTEUR
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 46
▼M3
ANNEXE III
PROCÉDURE D'ESSAI
1. INTRODUCTION
1.1. La présente annexe décrit la méthode à appliquer pour mesurer les émis-
sions de gaz, de particules et de fumées des moteurs soumis à l'essai.
Trois cycles d'essai sont décrits et doivent être exécutés conformément
aux dispositions de l'annexe I, point 6.2:
— l'essai ESC consistant en un cycle d'essai en 13 modes stabilisés;
— l'essai ELR consistant en des prises en charges dynamiques à diffé-
rents régimes qui font partie intégrante d'une seule et même
procédure d'essai et sont appliquées simultanément;
— l'essai ETC consistant en un cycle de modes transitoires appliqués
seconde par seconde.
1.2. Pour l'essai, le moteur est monté sur un banc d'essai et accouplé à un
dynamomètre.
1.3.Principe de mesure
Les émissions de gaz d'échappement du moteur à mesurer comprennent
les éléments gazeux (monoxyde de carbone, hydrocarbures totaux pour
les moteurs Diesel lors de l'essai ESC uniquement; hydrocarbures non
méthaniques pour les moteurs Diesel et les moteurs à gaz lors de l'essai
ETC uniquement; méthane pour les moteurs à gaz lors de l'essai ETC
uniquement et oxydes d'azote), les particules (moteurs Diesel unique-
ment) et les fumées (moteurs Diesel lors de l'essai ELR uniquement). En
outre, le dioxyde de carbone est souvent utilisé comme gaz de dépistage
pour mesurer le taux de dilution de systèmes de dilution en dérivation et
en circuit principal. Les règles de l'art recommandent de procéder à une
mesure générale du dioxyde de carbone afin de détecter les problèmes de
mesure durant la marche d'essai.
1.3.1.Essai ESC
Durant une séquence prescrite de conditions de fonctionnement d'un
moteur chaud, les quantités d'émission de gaz d'échappement indiquées
ci-dessus sont analysées en continu en prélevant un échantillon de gaz
d'échappement bruts. Le cycle d'essai comprend plusieurs modes de
régime et de puissance qui couvrent la gamme opérationnelle caractéris-
tique de moteurs Diesel. Durant chaque mode, la concentration de chaque
gaz polluant, le débit de gaz d'échappement et la puissance délivrée sont
mesurés et les valeurs collectées pondérées. L'échantillon de particules est
dilué dans de l'air ambiant conditionné. Un échantillon est prélevé durant
toute la procédure d'essai et collecté sur des filtres appropriés. Les
grammes de chaque polluant émis par kilowatt-heure sont calculés
conformément à la description de l'appendice 1 de la présente annexe.
En outre, les NOxsont mesurés en trois points d'essai de la zone de
contrôle sélectionnés par le service technique(1) et les valeurs mesurées
comparées à celles déterminées à partir des modes du cycle d'essai qui
recouvrent les points d'essai sélectionnés. Le contrôle des émissions de
NOxgarantit l'efficacité de la lutte contre les émissions du moteur dans
la plage de fonctionnement caractéristique du moteur.
1.3.2.Essai ELR
Durant un essai prescrit de prises en charges dynamiques, les fumées d'un
moteur chaud sont mesurées à l'aide d'un opacimètre. L'essai consiste à
appliquer, sur le moteur tournant à régime constant, une charge de 10 %
à 100 % à trois régimes différents du moteur. En outre, un quatrième
échelon de charge sélectionné par le service technique(2) est appliqué et
le résultat est comparé aux valeurs des échelons de charge précédents. La
pointe de fumées est mesurée à l'aide d'un algorithme de calcul de
moyennes décrit à l'appendice 1 de la présente annexe.
1.3.3.Essai ETC
Durant un cycle transitoire prescrit de conditions de fonctionnement d'un
moteur chaud, qui reflète fidèlement les modes de conduite typiquement1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 47
(1) Les points d'essai doivent être sélectionnés à l'aide de méthodes statistiques agréées de
prélèvement aléatoire.
(2) Les points d'essai doivent être sélectionnés à l'aide de méthodes statistiques agréées de
prélèvement aléatoire).
▼M3
routiers de moteurs de poids lourds et de bus, les polluants susmentionnés
sont analysés après avoir dilué la totalité du volume de gaz d'échappe-
ment dans de l'air ambiant conditionné. Grâce aux signaux de couple et
de régime du moteur renvoyés par le dynamomètre pour moteurs, la puis-
sance doit être prise en compte pendant la durée du cycle afin de fournir
le travail produit par le moteur durant le cycle. La concentration des NOxet des hydrocarbures (HC) est mesurée sur tout le cycle en intégrant lesignal émis par l'analyseur. La concentration de CO, CO
2et de NMHC
peut être mesurée en intégrant le signal de l'analyseur ou en prélevant
des sacs. En ce qui concerne les particules, un échantillon proportionnel
est collecté sur des filtres appropriés. Le débit des gaz d'échappement
dilués est mesuré sur toute la durée du cycle afin de déterminer les
valeurs d'émission massique des polluants. Ces dernières sont mises en
relation avec le travail du moteur en vue d'obtenir les grammes de chaque
polluant émis par kilowatt-heure conformément à la description de
l'appendice 2 de la présente annexe.
2. CONDITIONS D'ESSAI
2.1.Conditions d'essai du moteur
2.1.1. La température absolue (Ta) de l'air du moteur à l'admission, exprimée en
Kelvin, et la pression atmosphérique sèche (ps), exprimée en kPa, sont
mesurées et le paramètre F est déterminé conformément aux dispositions
suivantes:
a) pour des moteurs Diesel:
moteurs à aspiration naturelle et à suralimentation mécanique:
F¼99
ps/C18/C19
/C3Ta
298/C18/C190;7
moteurs à turbocompresseur avec ou sans refroidissement de l'air
d'admission:
F¼99
ps/C18/C190;7
/C3Ta
298/C18/C191;5
b) pour des moteurs à gaz:
F¼99
ps/C18/C191;2
/C3Ta
298/C18/C190;6
2.1.2.Validité de l'essai
Pour que la validité d'un essai soit reconnue, le paramètre F doit être tel
que:
0,96≤F≤1,06
2.2.Moteurs à refroidissement de l'air de suralimentation
La température de l'air de suralimentation doit être enregistrée et se
situer, au régime de la puissance maximale déclarée et à pleine charge,
à moins de ± 5 K de la température maximale de l'air de suralimentation
qui est spécifiée à l'annexe II, appendice 1, point 1.16.3. La température
du liquide de refroidissement doit au moins atteindre 293 K (20 ºC).
En présence d'un système d'essai en atelier ou d'une soufflerie externe, la
température de l'air de suralimentation doit se situer, au régime de la
puissance maximale déclarée et à pleine charge, à moins de ± 5 K de la
température maximale de l'air de suralimentation qui est spécifiée à
l'annexe II, appendice 1, point 1.16.3. Le réglage du refroidisseur d'air
de suralimentation exécuté pour satisfaire aux conditions ci-dessus n'est
pas contrôlé et est appliqué durant tout le cycle d'essai.
2.3.Système d'admission d'air du moteur
La restriction d'admission d'air du système d'admission d'air du moteur
utilisé doit se situer à moins de ± 100 Pa de la limite supérieure de fonc-
tionnement du moteur au régime de la puissance maximale déclarée et à
pleine charge.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 48
▼M3
2.4.Système d'échappement du moteur
La contre-pression à l'échappement du système d'échappement utilisé doit
se situer à moins de ± 1 000 Pa de la limite supérieure de fonctionnement
du moteur au régime de la puissance maximale déclarée et à pleine
charge et son volume doit être égal à ± 40 % de celui indiqué par le
constructeur. Pour autant qu'il reflète les conditions réelles de fonctionne-
ment du moteur, un système d'essai en atelier peut être utilisé. Le
système d'échappement doit être conforme aux exigences posées en
matière d'échantillonnage de gaz d'échappement qui sont prescrites à
l'annexe III, appendice 4, point 3.4 et à l'annexe V, point 2.2.1, EP et
point 2.3.1, EP.
Si le moteur est équipé d'un dispositif de post-traitement des gaz d'échap-
pement, le tuyau d'échappement doit posséder le même diamètre que
celui utilisé pour au moins 4 tuyaux en amont de l'admission du début
de la partie d'expansion qui renferme le dispositif de post-traitement. La
distance de la bride du collecteur d'échappement ou de la sortie du turbo-
compresseur au dispositif de post-traitement des gaz d'échappement doit
être la même que dans la configuration du véhicule ou comprise dans
les spécifications de distance indiquées par le constructeur. La contre-
pression ou la restriction à l'échappement doit respecter les mêmes
critères que ci-dessus et peut être réglée au moyen d'une valve. Le
module contenant le dispositif de post-traitement peut être enlevé durant
des essais à blanc et une cartographie du moteur, et remplacé par un
module équivalent qui contient un support de catalyseur inactif.
2.5.Système de refroidissement
Il convient d'utiliser un système de refroidissement du moteur dont la
capacité suffit à maintenir le moteur à des températures normales de
fonctionnement prescrites par le constructeur.
2.6.Huile lubrifiante
Les spécifications de l'huile lubrifiante utilisée pour l'essai doivent être
enregistrées et présentées avec les résultats de l'essai, conformément aux
indications de l'annexe II, appendice 1, point 7.1.
2.7.Carburant
Il convient d'utiliser le carburant de référence indiqué à l'annexe IV.Le constructeur spécifie la température et le point de mesure du carburant
dans les limites indiquées à l'annexe II, appendice 1, point 1.16.5. La
température du carburant ne doit pas être inférieure à 306 K (33 ºC). Si
elle n'est pas indiquée, elle doit s'élever à 311 K ± 5 K (38 ºC ± 5 ºC) à
l'admission du système d'alimentation en carburant.
Pour les moteurs fonctionnant au gaz naturel ou au GPL, la température
du carburant et le point de mesurage se situeront dans les limites fixées à
l'annexe II, appendice 1, point 1.16.5, ou à l'annexe II, appendice 3, point
1.16.5, dans les cas où le moteur n'est pas un moteur parent.
2.8.Essai de systèmes de post-traitement des gaz d'échappement
Si le moteur est équipé d'un système de post-traitement des gaz d'échap-
pement, les émissions mesurées durant le ou les cycles d'essai doivent
être représentatives des émissions en utilisation réelle. Si ceci est impos-
sible avec un cycle d'essai unique (p. ex. pour des filtres à particules à
régénération périodique), plusieurs cycles d'essai doivent être exécutés et
les résultats de l'essai moyennés et/ou pondérés. La procédure exacte doit
être convenue entre le constructeur du moteur et le service technique en
se fondant sur une bonne appréciation technique.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 49
▼M3
Appendice 1
CYCLES D'ESSAI ESC ET ELR
1. RÉGLAGES DU MOTEUR ET CALIBRAGE DU BANC DYNA-
MOMÉTRIQUE
1.1.Mesure des régimes A, Bet C du moteur
Les régimes A, B et C du moteur doivent être déclarés par le constructeur
conformément aux dispositions suivantes:
le régime supérieur nsup.est mesuré en calculant 70 % de la puissance
maximale nette P(n) déclarée, telle qu'elle est déterminée à l'annexe II,
appendice 1, point 8.2. Le régime maximal du moteur auquel cette valeur
de puissance apparaît sur la courbe de puissance est défini comme nsup..
Le régime inférieur ninf.est mesuré en calculant 50 % de la puissance
maximale nette P(n) déclarée, telle qu'elle est déterminée à l'annexe II,
appendice 1, point 8.2. Le régime minimal du moteur auquel cette valeur
de puissance apparaît sur la courbe de puissance est défini comme ninf..
Les régimes A, B et C du moteur sont calculés comme suit:Régime A = n
inf.+2 5%( nsup.−ninf.).
Régime B = ninf.+5 0%( nsup.−ninf.).
Régime C = ninf.+7 5%( nsup.−ninf.).
Les régimes A, B et C du moteur peuvent être vérifiés selon l'une des
deux méthodes suivantes:
a) des points d'essai supplémentaires sont mesurés lors de la réception de
la puissance du moteur conformément à la directive 80/1269/CEE afin
de garantir une détermination précise des régimes nsup.et ninf.. La puis-
sance maximale nsup.et nnif.est mesurée à partir de la courbe de
puissance et les régimes A, B et C du moteur sont déterminés confor-
mément aux dispositions précitées;
b) une cartographie du moteur est réalisée le long de la courbe de pleine
charge, du régime maximal à vide au régime de ralenti, avec au moins
5 points de mesure par intervalles de 1 000 tr/min et des points de
mesure à ± 50 tr/min du régime à la puissance maximale déclarée.
La puissance maximale nsup.et ninf.est mesurée à partir de cette courbe
de cartographie et les régimes A, B et C du moteur sont déterminés
conformément aux dispositions précitées.
Si les régimes A, B et C mesurés pour le moteur se situent à ± 3 % des
régimes du moteur déclarés par le constructeur, les régimes déclarés
doivent être utilisés pour l'essai de mesure des émissions. Si la tolérance
est franchie pour un de ces régimes du moteur, les régimes mesurés pour
le moteur doivent être utilisés pour l'essai de mesure des émissions.
1.2.Calcul du calibrage dynamométrique
La courbe de couple à pleine charge doit être déterminée par expérimen-
tation pour calculer les valeurs de couple pour les modes d'essai prescrits
dans des conditions nettes qui sont indiquées à l'annexe II, appendice 1,
point 8.2. S'il y a lieu, la puissance absorbée par l'équipement entraîné
par le moteur doit être prise en considération. Le calibrage dynamomé-
trique pour chaque mode d'essai est calculé au moyen de la formule
suivante:
s¼PnðÞ/C3L
100lors d'un essai réalisé dans des conditions nettes
s¼PnðÞ/C3L
100þPaðÞ /C0PbðÞ ðÞ lors d'un essai non réalisé dans des
conditions nettes
où:
s = calibrage dynamométrique, en kW;
P(n) = puissance nette du moteur indiquée à l'annexe II, appendice 1,
point 8.2, en kW;
L = taux de charge indiqué au point 2.7.1, en %;P(a) = puissance absorbée par les dispositifs auxiliaires à installer
conformément aux indications de l'annexe II, appendice 1, point
6.1;1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 50
▼M3
P(b) = puissance absorbée par les dispositifs auxiliaires à enlever
conformément aux indications de l'annexe II, appendice 1, point
6.2.
2. EXÉCUTION DE L'ESSAI ESC
À la demande du constructeur, un essai à blanc peut être exécuté afin de
conditionner le moteur et le système d'échappement avant le cycle de
mesure.
2.1.Préparation des filtres de prélèvement
Une heure au moins avant l'essai, chacun des filtres est placé dans une
boîte de Pétri fermée, mais non scellée, et placé dans une chambre de
pesée aux fins de stabilisation. Au terme de la période de stabilisation,
chaque filtre est pesé et le poids à vide est enregistré. Le filtre est ensuite
rangé dans une boîte de Pétri fermée ou dans un porte-filtre scellé jusqu'à
l'essai. Si le filtre n'est pas utilisé dans les huit heures suivant son retrait
de la chambre de pesée, il doit être conditionné et repesé avant son utili-
sation.
2.2.Installation de l'équipement de mesure
L'appareillage et les sondes de prélèvement doivent être installés confor-
mément aux prescriptions. Lors de l'utilisation d'un système de dilution
en circuit principal pour la dilution des gaz d'échappement, le tuyau
arrière d'échappement doit être connecté au système.
2.3.Démarrage du système de dilution et du moteur
Le système de dilution et le moteur doivent être démarrés et mis en
température jusqu'à ce que toutes les températures et pressions soient
stabilisées à la puissance maximale conformément à la recommandation
du constructeur et aux règles de l'art.
2.4.Démarrage du système de prélèvement des particules
Le système de prélèvement des particules doit être démarré et fonctionner
en dérivation. Le niveau initial de particules de l'air de dilution peut être
mesuré en envoyant l'air de dilution à travers les filtres à particules. Si
l'air de dilution a été filtré, une mesure peut être effectuée avant ou après
l'essai. Sinon, les valeurs peuvent être mesurées au début et à la fin du
cycle, puis moyennées.
2.5.Réglage du taux de dilution
L'air de dilution doit être réglé de sorte que la température des gaz
d'échappement dilués mesurée juste avant le filtre primaire ne dépasse
pas 325 K (52 ºC), quel que soit le mode. Le taux de dilution (q) ne
doit pas être inférieur à 4.
Dans le cas de systèmes qui mesurent des concentrations de CO2oud e
NOxpour contrôler le taux de dilution, la teneur de l'air de dilution en
CO2oue nN Oxdoit être mesurée au début et à la fin de chaque essai.
Les mesures de la concentration initiale du CO2ou des NOxde l'air de
dilution, réalisées avant ou après l'essai, doivent se situer respectivement
à 100 ppm ou 5 ppm l'une de l'autre.
2.6.Contrôle des analyseurs
Les analyseurs d'émissions sont mis à zéro et étalonnés.
2.7.Cycle d'essai
2.7.1. Le cycle à 13 modes suivant doit être appliqué lorsque le dynamomètre
est accouplé au moteur d'essai:
Numérode
modeRégime du
moteurTaux de
chargeFacteur
depondéra-
tionDurée du
mode
1 Ralenti — 0,15 4 minutes
2 A 100 0,08 2 minutes
3 B 50 0,10 2 minutes
4 B 75 0,10 2 minutes1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 51
▼M3
Numérode
modeRégime du
moteurTaux de
chargeFacteur
depondéra-
tionDurée du
mode
5 A 50 0,05 2 minutes
6 A 75 0,05 2 minutes
7 A 25 0,05 2 minutes
8 B 100 0,09 2 minutes
9 B 25 0,10 2 minutes
10 C 100 0,08 2 minutes
11 C 25 0,05 2 minutes
12 C 75 0,05 2 minutes
13 C 50 0,05 2 minutes
2.7.2.Séquence d'essai
La séquence d'essai démarre. L'essai doit être exécuté dans l'ordre des
numéros de modes prescrit au point 2.7.1.
Le moteur doit fonctionner dans chaque mode pendant la durée spécifiée,
le régime du moteur étant atteint et les changements de charge réalisés au
cours des 20 premières secondes. Le régime spécifié doit être maintenu à
± 50 tr/min et le couple spécifié à ± 2 % du couple maximal au régime
d'essai.
À la demande du constructeur, la séquence d'essai peut être répétée un
nombre suffisant de fois afin de prélever une masse de particules plus
grande sur le filtre. Le constructeur fournit une description détaillée des
procédures d'évaluation et de calcul des données. Les émissions de gaz ne
sont mesurées que lors du premier cycle.
2.7.3.Réponse des analyseurs
Le résultat fourni par les analyseurs est enregistré sur un enregistreur à
diagramme rectangulaire ou mesuré à l'aide d'un système d'acquisition
de données équivalent, les gaz d'échappement devant passer dans les
analyseurs durant tout le cycle d'essai.
2.7.4.Prélèvement de particules
Une paire de filtres (filtre primaire et filtre secondaire, voir l'annexe III,
appendice 4) doit être utilisée pendant toute la durée de la procédure
d'essai. Il convient de tenir compte des facteurs modaux de pondération
prescrits dans la procédure du cycle d'essai en prélevant, à chaque mode
individuel du cycle, un échantillon proportionnel au débit massique de
gaz d'échappement; à cette fin, on peut régler en conséquence le débit
de l'échantillon, la durée du prélèvement et/ou le taux de dilution pour
satisfaire au critère d'application des facteurs de pondération effectifs
indiqués au point 5.6.
La durée de prélèvement par mode doit au moins s'élever à 4 secondes
par facteur de pondération 0,01. Dans chaque mode, le prélèvement doit
être réalisé le plus tard possible. Les particules doivent être prélevées au
plus tôt 5 secondes avant l'achèvement de chaque mode.
2.7.5.Conditions du moteur
Le régime et la charge du moteur, la température et la dépression de l'air
à l'admission, la température et la contre-pression à l'échappement, le
débit de carburant et d'air ou de gaz d'échappement, la température de
l'air de suralimentation, la température du carburant et l'humidité doivent
être enregistrés durant chaque mode, les conditions de régime et de
charge (voir le point 2.7.2) étant respectées pendant la durée de prélève-
ment des particules, mais, en tout état de cause, durant la dernière minute
de chaque mode.
Toutes les données supplémentaires nécessaires à la mesure doivent être
enregistrées (voir les points 4 et 5).
2.7.6.Vérification des émissions de NOxdans la zone de contrôle
Dans la zone de contrôle, les émissions de NOxsont vérifiées au terme du
mode 13.
Le moteur est conditionné en mode 13 pendant les trois minutes qui
précèdent le début des mesures. Trois mesures doivent être conduites en1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 52
▼M3
des emplacements différents de la zone de contrôle qui sont sélectionnés
par le service technique(1). Chaque mesure dure deux minutes.
La procédure de mesure est identique à celle utilisée pour la mesure des
NOxlors du cycle à 13 modes et elle est appliquée conformément aux
points 2.7.3, 2.7.5 et 4.1 de la présente annexe et à l'annexe III, appendice
4, point 3.
La mesure doit être exécutée conformément au point 4.
2.7.7.Nouvelle vérification des analyseurs
Au terme de l'essai de mesure des émissions, un gaz de mise à zéro et le
même gaz de réglage de sensibilité sont utilisés pour la nouvelle vérifica-
tion. L'essai est jugé acceptable si la différence entre les résultats obtenus
avant et après l'essai est inférieure à 2 % de la valeur du gaz de réglage
de sensibilité.
3. EXÉCUTION DE L'ESSAI ELR
3.1.Installation de l'équipement de mesure
L'opacimètre et les sondes de prélèvement, s'il y a lieu, doivent être
installés après le silencieux ou un éventuel dispositif de post-traitement
conformément aux procédures générales d'installation préconisées par lefabricant de l'instrument. En outre, les exigences du point 10 de la norme
ISO IDS 11614 doivent être respectées lorsqu'elles s'appliquent.
Avant toute vérification du zéro et de la pleine échelle, l'opacimètre doit
être chauffé et stabilisé conformément aux recommandations du fabricant
de l'instrument. S'il est équipé d'un système à air de purge destiné à éviter
la formation de suies sur l'optique de l'appareil, ce système doit aussi être
activé et réglé conformément aux recommandations du fabricant.
3.2.Vérification de l'opacimètre
Les vérifications du zéro et de la pleine échelle doivent être exécutées en
mode de lecture d'opacité, car l'échelle d'opacité possède deux points
d'étalonnage parfaitement définissables, à savoir une opacité nulle (0 %)
et une opacité totale (100 %). Le coefficient d'absorption lumineuse est
ensuite déterminé correctement à l'aide de l'opacité mesurée et de la
base L
Afournie par le fabricant de l'opacimètre lorsque l'instrument est
de nouveau réglé sur le mode de lecture k pour l'essai.
Lorsque le faisceau lumineux de l'opacimètre n'est pas obstrué, l'indica-
teur doit être réglé sur une opacité de 0,0 % ± 1,0 %. Lorsque le
faisceau ne peut pas atteindre le récepteur, l'indicateur doit être réglé sur
une opacité de 100,0 % ± 1,0 %.
3.3.Cycle d'essai
3.3.1.Conditionnement du moteur
Le moteur et le système doivent être mis en température à la puissance
maximale afin de stabiliser les paramètres du moteur conformément à la
recommandation du constructeur. La phase de préconditionnement doit
également protéger la mesure proprement dite contre l'influence de dépôts
dans le système d'échappement résultant d'un essai antérieur.
Une fois le moteur stabilisé, le cycle démarre dans les 20 ± 2 s qui
suivent la phase de préconditionnement. À la demande du constructeur,
un essai à blanc peut être exécuté en vue de garantir un conditionnement
supplémentaire avant le cycle de mesure.
3.3.2.Séquence d'essai
L'essai se compose d'une séquence de trois échelons de charge à chacun
des trois régimes A (cycle 1), B (cycle 2) et C (cycle 3) du moteur,
définis conformément à l'annexe III, point 1.1; elle est suivie d'un cycle
4 réalisé à un régime compris dans la zone de contrôle et à une charge de
10 % à 100 % sélectionnée par le service technique (1). La séquence ci-
dessous doit être conforme à la figure 3 lorsqu'un dynamomètre est
accouplé au moteur d'essai.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 53
(1) Les points d'essai doivent être sélectionnés à l'aide de méthodes statistiques agréées de
prélèvement aléatoire.
▼M3
Figure 3
Cycle de l'essai ELR
a) Le moteur doit fonctionner au régime A et à un taux de charge de
10 % pendant 20 ± 2 s. Le régime spécifié doit être maintenu à
± 20 tr/min et le couple spécifié à ± 2 % du couple maximal au
régime d'essai.
b) Au terme de la première étape, le levier de réglage du régime doit être
amené rapidement et maintenu en position pleins gaz pendant 10 ± 1 s.
La charge dynamométrique nécessaire doit être appliquée afin de
maintenir le régime du moteur à ± 150 tr/min durant les 3 premières
secondes, puis à ± 20 tr/min pendant le reste de l'étape.
c) La séquence décrite sous les points a) et b) doit être répétée à deux
reprises.
d) Au terme du troisième échelon de charge, le moteur doit être réglé sur
le régime B et sur un taux de charge de 10 % en moins de 20 ± 2 s.
e) La séquence a) à c) doit être exécutée lorsque le moteur tourne au
régime B.
f) Au terme du troisième échelon de charge, le moteur doit être réglé sur
le régime C et un taux de charge de 10 % en moins de 20 ± 2 s.
g) La séquence a) à c) doit être exécutée lorsque le moteur tourne au
régime C.
h) Au terme du troisième échelon de charge, le moteur doit être réglé sur
le régime du moteur sélectionné et une charge quelconque supérieure
à 10 % en moins de 20 ± 2 s.
i) La séquence a) à c) doit être exécutée lorsque le moteur tourne au
régime sélectionné.
3.4.Validation du cycle
Les écarts types relatifs des valeurs moyennes de fumées à chaque régime
d'essai (A, B et C) doivent être inférieurs à 15 % de la valeur moyenne
correspondante (SVA,S VB,S VC, tels que calculés, conformément au point
6.3.3, à partir de trois échelons de charge successifs à chaque régime
d'essai) ou inférieurs à 10 % de la valeur limite indiquée au tableau 1
de l'annexe I, la plus grande de ces deux valeurs étant retenue. Si la diffé-
rence est supérieure, la séquence doit être répétée jusqu'à ce que trois
échelons de charge successifs répondent aux critères de validation.
3.5.Nouvelle vérification de l'opacimètre
La valeur de dérive du zérode l'o pacimètre, qui est mesurée après l'essai,
ne doit pas dépasser ± 5,0 % de la valeur limite indiquée au tableau 1 de
l'annexe I.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 54
▼M3
4. MESURE DES ÉMISSIONS DE GAZ POLLUANTS
4.1.Évaluation des résultats
Pour évaluer les émissions de gaz, il convient de calculer la moyenne des
valeurs des diagrammes des 30 dernières secondes de chaque mode et de
déterminer, durant chaque mode, les concentrations moyennes (conc) de
HC, de CO et de NOxà partir des valeurs moyennes des diagrammes et
des données d'étalonnage correspondantes. Un type différent d'enregistre-
ment peut être utilisé s'il garantit une acquisition équivalente des données.
Lors d'une vérification des émissions de NOxdans la zone de contrôle, les
exigences précitées ne valent que pour les émissions de NOx.
Le débit de gaz d'échappement GEXHWou le débit de gaz d'échappement
dilués GTOTW— s'il est utilisé en option — doit être mesuré conformé-
ment à l'annexe III, appendice 4, point 2.3.
4.2.Correction en conditions sèches/humides
Si elles ne sont pas déjà mesurées en conditions humides, les concentra-
tions mesurées doivent être converties en valeurs rapportées en conditions
humides à l'aide de la formule ci-dessous:
conc(humide) = Kw* conc(sec)
Pour les gaz d'échappement bruts:
KW;r¼1/C0FFH/C3GFUEL
GAIRD/C18/C19
/C0KW2
et
F
FH¼1;969
1þGFUEL
GAIRW/C18/C19
Pour les gaz d'échappement dilués:
KW;e;1¼1/C0HTCRAT /C3CO2% humideðÞ
200/C18/C19
/C0KW1
ou
KW;e;2¼1/C0KW1 ðÞ
1þHTCRAT /C3CO2% secðÞ
2000
BB@1
CCA
Pour l'air de dilution Pour l'air d'admission (s'il diffère
de l'air de dilution)
KW;d¼1/C0KW1 KW;a¼1/C0KW2
KW1¼1;608/C3Hd
1000 þ1;608/C3Hd ðÞKW2¼1;608/C3Ha
1000 þ1;608/C3Ha ðÞ
Hd¼6;220/C3Rd/C3pd
pB/C0pd/C3Rd/C310/C02Ha¼6;220/C3Ra/C3pa
pB/C0pa/C3Ra/C310/C02
où:
Ha,Hd= g d'eau par kg d'air sec
Rd,Ra= humidité relative de l'air de dilution/d'admission, en %
pd,pa= pression de vapeur saturante de l'air de dilution/d'admission,
en kPa
pB= pression barométrique totale, en kPa1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 55
▼M3
4.3.Correction de l'humidité et de la température des émissions de NOx
Comme les émissions de NOxdépendent des conditions atmosphériques
ambiantes, la concentration de NOxdoit être corrigée en fonction de la
température et de l'humidité de l'air ambiant en appliquant les facteurs
de la formule ci-dessous:
KH;D¼1
1þA/C3Ha/C010;71 ðÞ þ B/C3Ta/C0298 ðÞ
où
A = 0,309 GFUEL/GAIRD− 0,0266
B = − 0,209 GFUEL/GAIRD+ 0,00954
Ta= température de l'air d'admission, en K (la température et l'humi-
dité doivent être mesurées à la même position)
Ha= humidité de l'air d'admission, en g d'eau par kg d'air sec
Ha¼6;220/C3Ra/C3pa
pB/C0pa/C3Ra/C310/C02
où:
Ra= humidité relative de l'air d'admission, en %
pa= pression de vapeur saturante de l'air d'admission, en kPa
pB= pression barométrique totale, en kPa
4.4.Mesures des débits massiquesd'émission
Les débits massiques d'émission (g/h) doivent être mesurés comme suit
pour chaque mode, en supposant la densité des gaz d'échappement égale
à 1,293 kg/m3à 273 K (0 ºC) et 101,3 kPa:
(1) NOx masse= 0,001587 * NOx conc*KH,D*GEXHW
(2) COmasse= 0,000966 * COconc*GEXHW
(3) HCmasse= 0,000479 * HCconc*GEXHW
oùN Ox conc,C Oconc,H Cconc(1) sont les concentrations moyennes (ppm)
présentes dans les gaz d'échappement bruts mesurés au point 4.1.
Si, en option, les émissions de gaz sont mesurées à l'aide d'un système de
dilution en circuit principal, la formule suivante s'applique:
(1) NOx masse= 0,001587 * NOx conc*KH,D*GTOTW
(2) COmasse= 0,000966 * COconc*GTOTW
(3) HCmasse= 0,000479 * HCconc*GTOTW
oùN Ox conc,C Oconc,H Cconc(1) sont les concentrations moyennes corrigées
de l'air de dilution (ppm) de chaque mode dans les gaz d'échappement
dilués, déterminés à l'annexe III, appendice 2, point 4.3.1.1.
4.5.Calcul des émissions spécifiques
Les émissions (g/kWh) sont calculées comme suit pour tous les éléments
constitutifs individuels:
NOx¼X
NOx;masse /C3WFiX
PnðÞi/C3WFi
CO¼X
COmasse /C3WFiX
PnðÞi/C3WFi1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 56
(1) À partir d'un équivalent C1.
▼M3
HC¼X
HCmasse /C3WFiX
PnðÞi/C3WFi
Les facteurs de pondération (WF) utilisés dans le calcul ci-dessus sont
conformes au point 2.7.1.
4.6.Calcul des valeurs de la zone de contrôle
Pour les trois points de contrôle sélectionnés conformément au point
2.7.6, les émissions de NOxsont mesurées et calculées conformément au
point 4.6.1, puis déterminées par interpolation à partir des modes du cycle
d'essai les plus proches des différents points de contrôle indiqués au point
4.6.2. Les valeurs mesurées sont ensuite comparées aux valeurs interpo-
lées conformément au point 4.6.3.
4.6.1.Calcul des émissions spécifiques
Pour chacun des points de contrôle (Z), les émissions de NOxdoivent être
mesurées comme suit:
NOx masse,Z= 0,001587 * NOxc on c , Z*KH,D*GEXHW
NOx,Z=N Ox masse,Z/P(n)Z
4.6.2.Détermination de la valeur des émissions du cycle d'essai
Les émissions de NOxmesurées pour chacun des points de contrôle
doivent être interpolées à partir des quatre modes les plus proches du
cycle d'essai qui recouvrent le point de contrôle Z sélectionné (voir la
figure 4). Les définitions suivantes s'appliquent à ces modes (R, S, T, U):
Régime (R) = Régime (T) = nRT
Régime (S) = Régime (U) = nSU
Taux de charge (R) = Taux de charge (S)
Taux de charge (T) = Taux de charge (U)
Les émissions de NOxdu point de contrôle sélectionné Z doivent être
mesurées comme suit:
EZ=ERS+( ETU−ERS)·( MZ−MRS)/( MTU−MRS)
et
ETU=ET+( EU−ET)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
ERS=ER+( ES−ER)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
MTU=MT+( MU−MT)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
MRS=MR+( MS−MR)·( nZ−nRT)/( nSU−nRT)
où:E
R,ES,ET,EU= émissions spécifiques de NOxdes modes envelop-
pants déterminés conformément au point 4.6.1
MR,MS,MT,MU= couple du moteur des modes enveloppants1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 57
▼M3
Figure 4
Interpolation du point de contrôle des émissions de NOx
4.6.3.Comparaison des valeurs des émissions de NOx
Les émissions spécifiques de NOxmesurées au point de contrôle Z
(NOx,Z) sont comparées à la valeur interpolée (EZ) comme suit:
NOx,diff= 100 * (NOx,Z−Ez)/Ez
5. MESURE DES ÉMISSIONS DE PARTICULES
5.1.Évaluation des résultats
Pour évaluer les particules, la masse totale de l'échantillon (MSAM,i)a u
travers des filtres doit être enregistrée pour chaque mode.
Les filtres doivent être ramenés dans la chambre de pesée et conditionnés
pendant au moins une heure mais pas plus de 80 heures, puis pesés. Le
poids brut des filtres doit être enregistré et leur poids à vide (voir le point
2.1 du présent appendice) soustrait. La masse de particules Mfest la
somme des masses de particules prélevées sur les filtres primaire et
secondaire.
Si une correction doit être apportée pour l'air de dilution, la masse d'air
de dilution (MDIL) au travers des filtres et la masse de particules (Md)
doivent être enregistrées. Si plus d'une mesure a été effectuée, le quotient
Md/MDILdoit être calculé pour chaque mesure individuelle et une
moyenne de valeurs doit être calculée.
5.2.Système de dilution en dérivation
Les résultats d'essai définitifs communiqués pour l'émission de particules
sont calculés comme suit. Puisque divers types de contrôle du taux de
dilution peuvent être employés, différentes méthodes de calcul s'appli-
quent à GEDFW. Tous les calculs doivent se fonder sur les valeurs
moyennes des modes individuels au cours de la période de prélèvement.
5.2.1.Systèmes isocinétiques
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
qi¼GDILW ;1þGEXHW ;i/C3r/C0/C1
GEXHW ;i/C3r/C0/C1
où r correspond au rapport de la section de la sonde isocinétique à celle
du tuyau d'échappement:1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 58
▼M3
r¼Ap
AT
5.2.2.Systèmes avec mesure de la concentration de CO2ou de NOx
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
qi¼concE;i/C0concA;i
concD;i/C0concA;i
où:
concE= concentration humide du gaz traceur dans les gaz d'échappe-
ment bruts
concD= concentration humide du gaz traceur dans les gaz d'échappe-
ment dilués
concA= concentration humide du gaz traceur dans l'air de dilution
Les concentrations mesurées en conditions sèches doivent être converties
en valeurs rapportées à des conditions humides conformément au point
4.2 du présent appendice.
5.2.3.Systèmes avec mesure du CO2et méthode du bilan carbone (1)
GEDFW ;i¼206 ;5/C3GFUEL ;i
CO2D;i/C0CO2A;i
où:
CO2D= concentration de CO2des gaz d'échappement dilués
CO2A= concentration de CO2de l'air de dilution
(concentrations en % vol en conditions humides)
Cette équation repose sur l'estimation du bilan carbone (les atomes de
carbone fournis au moteur sont émis sous forme de CO2) et est dérivée
comme suit:
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
et
qi¼206 ;5/C3GFUEL ;i
GEXHW ;i/C3CO2D;i/C0CO2A;i/C0/C1
5.2.4.Systèmes avec mesure du débit
GEDFW,i=GEXHW,i*qi
qi¼GTOTW ;i
GTOTW ;i/C0GDILW ;i/C0/C1
5.3.Système de dilution en circuit principal
Les résultats d'essai communiqués pour les émissions de particules sont
calculés comme suit. Tous les calculs doivent se fonder sur les valeurs
moyennes des modes individuels au cours de la période de prélèvement.
GEDFW,i=GTOTW,i1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 59
(1) La valeur n'est valable que pour le carburant de référence indiqué à l'annexe IV.
▼M3
5.4.Calcul du débit massique de particules
Le débit massique de particules est calculé comme suit:
PTmasse¼Mf
MSAM/C3GEDFW
1000
où:
GEDFW=Xi¼n
i¼1GEDFW ;i/C3WFi
MSAM=Xi¼n
i¼1MSAM ;i
i =1, … n
déterminés pendant le cycle d'essai en additionnant les valeurs moyennes
des modes individuels au cours de la période de prélèvement.
Le débit massique des particules peut faire l'objet d'une correction pour
l'air de dilution comme suit:
PTmasse¼Mf
MSAM/C0Md
MDIL/C3Xi¼n
i¼11/C01
DFi/C18/C19
/C3WFi ! !"#
/C3GEDFW
1000
Si plusieurs mesures sont effectuées, (Md/MDIL) est remplacé par
Md=MDIL ðÞ :
DFi= 13,4/(concCO2+ (concCO + concHC)*10−4)) pour les modes indi-
viduels
ou
DFi= 13,4/concCO2pour les modes individuels.
5.5.Calcul des émissions spécifiques
Les émissions de particules sont calculées comme suit:
PT¼PTmassePPnðÞi/C3WFi
5.6.Facteur de pondération effectif
Le facteur de pondération effectif WFE,ide chaque mode est calculé
comme suit:
WFE;i¼MSAM ;i/C3GEDFW
MSAM/C3GEDFW ;i
La valeur des facteurs de pondération effectifs doit se situer à ± 0,003
(± 0,005 pour le mode «Ralenti») des facteurs de pondération repris au
point 2.7.1.
6. CALCUL DES VALEURS DE FUMÉES6.1.Algorithme de Bessel
L'algorithme de Bessel sert à calculer les moyennes sur 1 s à partir des
mesures instantanées de fumées, converties conformément au point
6.3.1. Il émule un filtre passe-bas de deuxième ordre et son utilisation
impose d'effectuer des calculs itératifs afin de déterminer les coefficients.
Ceux-ci dépendent du temps de réponse de l'opacimètre et de la
fréquence de prélèvement. Par conséquent, le point 6.1.1 doit être répété
à chaque variation du temps de réponse du système et/ou de la fréquence
de prélèvement.
6.1.1.Calcul du temps de réponse du filtre et constantes de Bessel
Le temps de réponse de Bessel requis (t
F) dépend des temps de réponse
physique et électrique de l'opacimètre qui figurent à l'annexe III, appen-
dice 4, point 5.2.4, et est dérivé de l'équation ci-dessous:1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 60
▼M3
tF¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
1/C0t2
pþt2
e/C16/C17r
où:
tp= temps de réponse physique, en s
te= temps de réponse électrique, en s
Les calculs d'évaluation de la fréquence de coupure du filtre (fc) reposent
sur un signal d'entrée progressif de 0 à 1 en ≤0,01 s (voir l'annexe VII).
Le temps de réponse est défini comme le temps entre le moment où la
sortie de Bessel atteint 10 % (t10) et le moment où elle atteint 90 % (t90)
de cette fonction en escalier. Il doit être obtenu par itération sur fcjusqu'à
ce que t90−t10≈tF. La première itération de fcdécoule de la formule
suivante:
fc=π/ (10 * tF)
Les constantes de Bessel E et K sont dérivées des équations suivantes:
E¼1
1þΩ/C3ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
3/C3DþD/C3Ω2p
K=2*E*( D* Ω2−1)−1
où:
D = 0,618034
∆t = 1/fréquence de prélèvement
Ω= 1/[tan( π*∆t*fc)]
6.1.2.Calcul de l'algorithme de Bessel
Les valeurs de E et K permettent de calculer comme suit la moyenne de
Bessel sur 1 s à un signal d'entrée progressif Si:
Yi=Yi−1+E*( Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2)+K*( Yi−1−Yi−2)
où:S
i−2=Si−1=0
Si=1
Yi−2=Yi−1=0
Les temps t10et t90sont interpolés. La différence de temps entre t90et t10détermine le temps de réponse tFpour cette valeur de fc. Si ce temps de
réponse n'est pas suffisamment proche du temps de réponse requis, l'itéra-
tion doit être poursuivie comme suit jusqu'à ce que le temps de réponse
effectif se situe à moins de 1 % de la réponse requise:
|(t90−t10)−tF|≤0,01 * tF
6.2.Évaluation des résultats
Les valeurs de fumées mesurées doivent être échantillonnées à une
fréquence minimale de 20 Hz.
6.3.Détermination des fumées
6.3.1.Conversion de données
Comme l'unité de mesure de base de tous les opacimètres est la transmit-
tance, les valeurs de fumées mesurées en transmittance ( τ)doivent être
converties en un coefficient d'absorption lumineuse (k) comme suit:
k¼/C01
LA/C3In 1 /C0N
100/C18/C19
et
N = 100 − τ1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 61
▼M3
où:
k = coefficient d'absorption lumineuse, en m−1
LA= base de mesure effective présentée par le fabricant de l'instru-
ment, en m
N = opacité, en %
τ= transmittance, en %
La conversion doit précéder tout traitement ultérieur des données.
6.3.2.Calcul de la moyenne de Bessel des fumées
Par fréquence correcte de coupure fc, il faut entendre la fréquence qui
génère le temps de réponse tFrequis pour le filtre. Une fois cette
fréquence déterminée par le processus itératif du point 6.1.1, les cons-
tantes E et K correctes de l'algorithme de Bessel sont calculées.
L'algorithme de Bessel est ensuite appliqué à la trace instantanée de
fumées (valeur k) qui est décrite au point 6.1.2:
Yi=Yi−1+E*( Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2)+K*( Yi−1−Yi−2)
Par nature, l'algorithme de Bessel est récursif. Il requiert donc plusieurs
valeurs d'entrée initiales pour Si− 1et Si− 2et plusieurs valeurs de sortie
initiales pour Yi− 1et Yi− 2pour pouvoir lancer l'algorithme. Ces valeurs
peuvent être supposées égales à 0.
Pour chaque échelon de charge des trois régimes A, B et C, la valeur 1 s
maximale Ymaxest sélectionnée parmi les différentes valeurs Yide chaque
trace de fumées.
6.3.3.Résultats finals
Les valeurs de fumées moyennes (SV) de chaque cycle (régime d'essai)
sont calculées comme suit:
pour le régime d'essai A:
SVA=( Ymax1,A+Ymax2,A+Ymax3,A)/3
pour le régime d'essai B:
SVB=( Ymax1,B+Ymax2,B+Ymax3,B)/3
pour le régime d'essai C:
SVC=( Ymax1,C+Ymax2,C+Ymax3,C)/3
où:
Ymax1,Ymax2,Ymax3= moyenne de Bessel maximale sur 1 s des fumées à
chacun des trois échelons de charge
La valeur finale est calculée comme suit:
SV = (0,43 * SVA) + (0,56 * SVB) + (0,01 * SVC)1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 62
▼M3
Appendice 2
CYCLE D'ESSAI ETC
1. PROCÉDURE DE RÉALISATION DE LA CARTOGRAPHIE DU
MOTEUR
1.1.Détermination de la gamme de régimes de la cartographie
Pour pouvoir exécuter l'essai ETC dans la chambre d'essai, une carto-
graphie du moteur doit être réalisée avant le cycle d'essai afin de
déterminer le diagramme régime-couple. Les régimes de cartographie
minimal et maximal sont définis comme suit:
Régime de cartographie minimal = régime de ralenti
Régime de cartographie maximal= nsup.* 1,02 ou régime auquel le
couple à pleine charge tombe à
zéro, la valeur la plus faible étant
retenue
1.2.Réalisation de la cartographie de puissance du moteur
Le moteur est mis en température à la puissance maximale afin de
stabiliser ses paramètres conformément à la recommandation du cons-
tructeur et aux règles de l'art. Une fois le moteur stabilisé, la
cartographie du moteur est réalisée comme suit:
a) Le moteur n'est pas chargé et tourne au régime de ralenti.
b) Le moteur tourne à pleine charge/à pleine ouverture des gaz au
régime de cartographie minimal.
c) Le régime du moteur est augmenté à un taux moyen de 8 ± 1 tr/min
par seconde entre les régimes de cartographie minimal et maximal.
Les points de régime et de couple du moteur sont enregistrés à une
fréquence d'échantillonnage d'au moins un point par seconde.
1.3.Élaboration de la courbe de cartographie
Tous les points de données enregistrés au point 1.2 sont reliés par inter-
polation linéaire. La courbe de couple résultante constitue la courbe de
cartographie et sert à convertir les valeurs de couple normalisées du
cycle du moteur en valeurs de couple effectives pour le cycle d'essai
(voir la description du point 2).
1.4.Autres techniques de cartographie
Si un constructeur estime que les techniques de cartographie exposées
ci-dessus ne sont pas fiables ou représentatives d'un moteur quelconque
donné, d'autres techniques de cartographie peuvent être appliquées. À
l'instar des procédures de cartographie spécifiées, elles doivent viser à
déterminer le couple maximal disponible à tous les régimes du moteur
atteints au cours des cycles d'essai. Les techniques qui, pour des raisons
de fiabilité ou de représentativité, s'écartent des techniques spécifiées
doivent être approuvées par le service technique en même temps que
la justification de leur emploi. En aucun cas, la cartographie ne pourra
cependant être obtenue à partir d'un balayage suivant les vitesses
décroissantes pour des moteurs à régulateur ou à turbocompresseur.
1.5.Renouvellement des essais
Une cartographie de moteur ne doit pas nécessairement être réalisée
avant chaque cycle d'essai. Tel ne doit être le cas que:
— si, en vertu d'une appréciation technique, un laps de temps excessif
s'est écoulé depuis la dernière cartographie
ou
— si le moteur a subi des modifications physiques ou des réétalon-
nages susceptibles d'influencer potentiellement ses performances.
2. ÉLABORATION DU CYCLE D'ESSAI DE RÉFÉRENCE
Le cycle d'essai transitoire est décrit à l'appendice 3 de la présente
annexe. Les valeurs de couple et de régime normalisées sont converties
en valeurs effectives comme suit et donnent le cycle de référence.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 63
▼M3
2.1.Régime effectif
Le régime est dénormalisé au moyen de l'équation suivante:
R´egime effectif ¼%r ´egime r´egime de r´ ef´erence /C0r´egime de ralenti ðÞ
100þr´egime de ralenti
Le régime de référence (nréf.) correspond aux valeurs de régime à 100 %
spécifiées dans la programmation de la génératrice de l'appendice 3. Il
est défini comme suit (voir la figure 1 de l'annexe I):
nref=ninf.+9 5%*( nsup.−ninf.)
oùnsup.et ninf.sont spécifiés conformément à l'annexe I, point 2, ou
calculés conformément à l'annexe III, appendice 1, point 1.1.
2.2.Couple effectif
Le couple est normalisé jusqu'au couple maximal au régime correspon-
dant. Les valeurs de couple du cycle de référence sont dénormalisées
comme suit à l'aide de la courbe de cartographie calculée conformé-
ment au point 1.3:
Couple effectif ¼% de couple /C3couple max :
100
pour le régime effectif correspondant tel qu'il est déterminé au point
2.1.
Pour pouvoir élaborer le cycle de référence, les valeurs de couple néga-
tives «moteur entraîné» («m») sont des valeurs dénormalisées calculées
selon une des méthodes ci-dessous:
— 40 % négatifs du couple positif disponible au point de régime
associé;
— cartographie du couple négatif requis pour l'entraînement du moteur
entre le régime de cartographie minimal et le régime de cartogra-
phie maximal;
— calcul du couple négatif requis pour l'entraînement du moteur aux
régimes de ralenti et de référence et interpolation linéaire entre ces
deux points.
2.3.Exemple de procédure de dénormalisation
À titre d'exemple, le point d'essai suivant doit être dénormalisé:
% de régime = 43
% de couple = 82
En supposant les valeurs suivantes:
régime de référence = 2200 tr/min
régime de ralenti = 600 tr/min
nous obtenons
r´egime effectif ¼43/C32200 /C0600 ðÞ
100þ600¼1288 tr =min
couple effectif ¼82/C3700
100¼574 Nm
où le couple maximal observé sur la courbe de cartographie à 1 288 tr/
min est égal à 700 Nm.
3. EXÉCUTION DE L'ESSAI DE MESURE DES ÉMISSIONS
À la demande du constructeur, un essai à blanc peut être exécuté afin
de conditionner le moteur et le système d'échappement avant le cycle
de mesure.
Les moteurs fonctionnant au gaz naturel et au GPL doivent être rodés
en recourant à l'essai ETC. Le moteur doit tourner durant deux cycles1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 64
▼M3
ETC minimum et jusqu'à ce que les émissions de CO mesurées sur un
cycle ETC ne dépassent pas de plus de 25 % les émissions de CO
mesurées lors du cycle ETC précédent.
3.1.Préparation desfiltres de prélèvement (moteursDiesel uniquement)
Une heure au moins avant l'essai, chaque filtre (paire) est placé dans
une boîte de Pétri fermée mais non scellée et placé dans une chambre
de pesée aux fins de stabilisation. À la fin de la période de stabilisation,
chaque filtre (paire) est pesé et le poids à vide est enregistré. Le filtre
(paire) est ensuite rangé dans une boîte de Pétri fermée ou dans un
porte-filtre scellé jusqu'à l'essai. Si le filtre (paire) n'est pas utilisé
dans les huit heures suivant son retrait de la chambre de pesée, il doit
être conditionné et repesé avant son utilisation.
3.2.Installation de l'équipement de mesure
L'appareillage et les sondes de prélèvement doivent être installés
conformément aux prescriptions. Le tuyau arrière d'échappement doit
être connecté au système de dilution en circuit principal.
3.3.Démarrage du système de dilution et du moteur
Le système de dilution et le moteur doivent être démarrés et mis en
température jusqu'à ce que toutes les températures et pressions soient
stabilisées à la puissance maximale conformément à la recommandation
du constructeur et aux règles de l'art.
3.4.Démarrage du système de prélèvement des particules (moteurs
Diesel uniquement)
Le système de prélèvement des particules doit être démarré et fonc-
tionner en dérivation. Le niveau de particules dans l'air de dilution
peut être mesuré en envoyant l'air de dilution à travers les filtres à
particules. Si l'air de dilution a été filtré, une mesure peut être effectuée
avant ou après l'essai. Sinon, les valeurs peuvent être mesurées au début
et à la fin du cycle, puis moyennées.
3.5.Réglage du système de dilution en circuit principal
Le débit total de gaz d'échappement dilués est réglé afin d'éliminer la
condensation d'eau dans le système et d'obtenir une température maxi-
male inférieure ou égale à 325 K (52 ºC) à la section d'entrée du filtre
(voir l'annexe V, point 2.3.1, DT).
3.6.Contrôle des analyseurs
Les analyseurs d'émissions sont mis à zéro et étalonnés. Si des sacs de
prélèvement sont utilisés, ils doivent être éliminés.
3.7.Procédure de démarrage du moteur
Le moteur stabilisé est démarré à l'aide d'un démarreur de série ou du
dynamomètre conformément à la procédure de démarrage recommandée
par le constructeur dans le manuel d'utilisation. En option, l'essai peut
débuter dès la phase de préconditionnement sans couper le moteur
lorsque ce dernier a atteint le régime de ralenti.
3.8.Cycle d'essai
3.8.1. Séquence d'essai
La séquence d'essai débute lorsque le moteur a atteint le régime de
ralenti. L'essai est exécuté conformément au cycle de référence défini
au point 2 du présent appendice. Les points de réglage qui déterminent
le régime et le couple du moteur sont sortis à 5 Hz (10 Hz recom-
mandés) minimum. Le régime et le couple de réaction du moteur sont
enregistrés au moins une fois par seconde durant le cycle d'essai et les
signaux peuvent être filtrés par voie électronique.
3.8.2. Réponse des analyseurs
Si le cycle débute dès le préconditionnement, l'équipement de mesure
doit être démarré en même temps que le moteur ou la séquence d'essai:
— début de la collecte ou de l'analyse de l'air de dilution;
— début de la collecte ou de l'analyse des gaz d'échappement dilués;1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 65
▼M3
— début de la mesure de la quantité de gaz d'échappement dilués
(échantillon à volume constant ou CVS) ainsi que des températures
et pressions requises;
— début de l'enregistrement des données de réaction du régime et du
couple du dynamomètre.
Les hydrocarbures (HC) et les NOxsont mesurés en continu dans le
tunnel de dilution à une fréquence de 2 Hz. Les concentrations
moyennes sont calculées en intégrant les signaux de l'analyseur sur
toute la durée du cycle d'essai. Le temps de réponse du système ne
doit pas être supérieur à 20 s et, s'il y a lieu, doit être coordonné avec
les fluctuations du débit de l'échantillon à volume constant et avec les
écarts de la durée du prélèvement/du cycle d'essai. Les quantités de CO,
de CO2, de NMHC et de CH4sont calculées en intégrant ou en analy-
sant les concentrations du sac de prélèvement collecté durant le cycle.
Les concentrations de gaz polluants dans l'air de dilution sont calculées
par intégration ou par une collecte dans le sac d'air de dilution. Toutes
les autres valeurs sont enregistrées à raison d'une mesure par seconde (1
Hz) minimum.
3.8.3. Prélèvement de particules (moteurs Dieseluniquement)
Si le cycle débute dès le préconditionnement, le système de prélève-
ment de particules est commuté du mode de dérivation en mode de
collecte des particules dès le démarrage du moteur ou de la séquence
d'essai.
En l'absence de compensation de débit, la ou les pompes de prélève-
ment doivent être réglées de sorte que le débit qui traverse la sonde de
prélèvement de particules ou le tube de transfert soit maintenu à une
valeur située à ± 5 % du débit réglé. En présence d'une compensation
de débit (à savoir un contrôle proportionnel du débit de l'échantillon), il
faut démontrer que le rapport du débit du tunnel principal à celui de
l'échantillon de particules ne varie pas de plus de ± 5 % par rapport à
sa valeur réglée (à l'exception des 10 premières secondes du prélève-
ment).
Remarque: Dans le cas d'une dilution double, le débit de l'échantillon
est la différence nette entre le débit qui traverse les filtres
de prélèvement et le débit d'air de dilution secondaire.
Les valeurs moyennes de température et de pression au(x) compteur(s)
de gaz ou à l'entrée des instruments de mesure du débit doivent être
enregistrées. Si, en raison d'une charge élevée de particules sur le filtre,
le débit réglé ne peut pas être maintenu pendant toute la durée du cycle
(à ± 5 %), l'essai est annulé. Il doit être recommencé avec un débit infé-
rieur et/ou un diamètre de filtre plus grand.
3.8.4. Calage du moteur
Si le moteur cale à un moment quelconque du cycle d'essai, il doit être
préconditionné et redémarré, puis l'essai doit être recommencé. L'essai
est annulé lors d'une défaillance d'un des équipements d'essai requis
durant le cycle d'essai.
3.8.5. Opérations après l'essai
Au terme de l'essai, la mesure du volume de gaz d'échappement dilués,
l'écoulement du gaz dans les sacs collecteurs et la pompe de prélève-
ment de particules doivent être arrêtés. Dans le cas d'un analyseur
intégrateur, le prélèvement est poursuivi jusqu'à l'écoulement des temps
de réponse du système.
Si des sacs collecteurs sont utilisés, leurs concentrations sont analysées
dès que possible et, en tout état de cause, 20 minutes au plus tard après
la fin du cycle d'essai.
Après l'essai de mesure des émissions, un gaz de mise à zéro et le
même gaz de réglage de sensibilité sont utilisés pour revérifier les
analyseurs. L'essai est jugé acceptable si la différence entre les résultats
obtenus avant et après l'essai est inférieure à 2 % de la valeur du gaz de
réglage de sensibilité.
Dans le cas de moteurs Diesel uniquement, les filtres à particules sont
ramenés dans la chambre de pesée une heure au plus tard après la fin de
l'essai, puis conditionnés dans une boîte de Pétri fermée mais pas
scellée pendant au moins une heure, mais pas plus de 80 heures avant
le pesage.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 66
▼M3
3.9.Vérification de l'exécution de l'essai
3.9.1. Décalage de données
Afin de minimiser l'effet de biais dû au laps de temps qui sépare les
valeurs de réaction de celles du cycle de référence, toute la séquence
de signaux de réaction du régime et du couple du moteur peut être
avancée ou retardée dans le temps en fonction de la séquence de régime
et de couple de référence. Si les signaux de réaction sont décalés, le
régime et le couple doivent être décalés de la même valeur dans la
même direction.
3.9.2. Calcul du travail du cycle
Le travail du cycle effectif Weff.(kWh) est calculé avec chaque paire
enregistrée de valeurs de réaction de régime et de couple du moteur,
et ce, après tout décalage des données de réaction si cette option est
sélectionnée. Le travail du cycle effectif Weff.sert à effectuer une
comparaison avec le travail du cycle de référence Wréf.et à déterminer
les émissions spécifiques aux freins (voir les points 4.4 et 5.2). La
même méthode est appliquée pour intégrer la puissance de référence et
la puissance effective du moteur. Si les valeurs doivent être calculées
entre des valeurs de référence ou de mesure adjacentes, une interpola-
tion linéaire est effectuée.
Lors de l'intégration du travail du cycle de référence et du travail du
cycle effectif, toutes les valeurs de couple négatives sont mises à zéro
et incluses. Lorsqu'une intégration se déroule à une fréquence inférieure
à 5 Hz et que, durant un laps de temps donné, la valeur du couple
devient négative ou positive, la partie négative est calculée et mise à
zéro. La partie positive est incluse dans la valeur intégrée.
Weff.doit se situer entre − 15 % et + 5 % de Wréf.
3.9.3. Statistiques de validation du cycle d'essai
Pour le régime, le couple et la puissance, des régressions linéaires des
valeurs de réaction doivent être exécutées par rapport aux valeurs de
référence, et ce, après tout décalage des données de réaction si cette
option est retenue. La méthode des moindres carrés doit être appliquée
et l'équation se présente comme suit:
y=m x+b
où
y = valeur de réaction (effective) du régime (tr/min), du couple (Nm)
ou de la puissance (kW)
m = pente de la ligne de régression
x = valeur de référence du régime (tr/min), du couple (Nm) ou de la
puissance (kW)
b = point de rencontre y de la ligne de régression
L'erreur type de l'estimation (SE) de y sur x et le coefficient de déter-
mination (r2) doivent être calculés pour chaque ligne de régression.
Il est recommandé d'effectuer cette analyse à 1 Hz. Toutes les valeurs
négatives du couple de référence et toutes les valeurs de réaction asso-
ciées sont éliminées du calcul des statistiques de validation du couple et
de la puissance du cycle. Pour qu'un essai soit jugé valable, il doit satis-
faire aux critères du tableau 6.
Tableau 6
Tolérances de la courbe de régression
Régime Couple Puissance
Erreur type de l'estima-
tion (SE) de y sur xmaximu-
m 100 tr/
minmaximum 13 % de la
cartographie de puis-
sance au couple
maximal du moteurmaximum 8 % de la
cartographie de puis-
sance à la puissance
maximale du moteur
Pente de la ligne de
régression, m0,95 à
1,030,83 — 1,03 0,89 — 1,03
Coefficient de détermi-
nation, r2minimum0,9700minimum 0,8800 minimum 0,91001988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 67
▼M3
Régime Couple Puissance
Point de rencontre y de
la ligne de régression, b± 50 tr/
min±2 0N mou±2%d u
couple maximal, la
plus grande de ces 2
valeurs étant retenue± 4 kW ou ± 2 % de la
puissance maximale, la
plus grande de ces 2
valeurs étant retenue
Des points peuvent être effacés des analyses de régression lorsqu'ils
sont indiqués dans le tableau 7.
Tableau 7
Effacements autorisés de points dans une analyse de régression
Condition Points à effacer
Pleine charge/pleine ouverture
des gaz et valeur de réaction du
couple < valeur de référence du
coupleCouple et/ou puissance
À vide, pas un point de ralenti et
valeur de réaction du couple >
valeur de référence du coupleCouple et/ou puissance
À vide/gaz fermés, point de
ralenti et régime > régime de
ralenti de référenceRégime et/ou puissance
4. CALCUL DES ÉMISSIONS DE GAZ POLLUANTS
4.1.Détermination du débit de gaz d'échappement dilués
Le débit total de gaz d'échappement dilués durant le cycle (kg/essai) est
calculé à partir des valeurs de mesure collectées durant le cycle et des
données d'étalonnage correspondantes du débitmètre [V0pour la pompe
volumétrique (PDP) ou KVpour CFV conformément aux indications de
l'annexe III, appendice 5, point 2]. La formule ci-dessous est appliquée
si, durant tout le cycle, la température des gaz d'échappement dilués est
maintenue à un niveau constant à l'aide d'un échangeur thermique (± 6
K pour un système PDP-CVS, ± 11 K pour un système CFV-CVS; voir
l'annexe V, point 2.3).
Pour le système PDP-CVS:
MTOTW= 1,293 * V0*Np*( pB−p1) * 273 / (101,3 * T)
où:M
TOTW= masse de gaz d'échappement dilués en conditions
humides durant le cycle, en kg
V0= volume de gaz pompé par tour dans des conditions
d'essai, m3/tour
NP= nombre total de tours de la pompe par essai
pB= pression atmosphérique dans la chambre d'essai, en kPa,
p1= dépression sous la pression atmosphérique à l'orifice
d'aspiration de la pompe, en kPa
T = température moyenne des gaz d'échappement dilués à
l'orifice d'aspiration de la pompe durant le cycle, en K
Pour le système CFV-CVS:
MTOTW= 1,293 * t * Kv*pA/T0,5
où:M
TOTW= masse de gaz d'échappement dilués en conditions
humides durant le cycle, en kg
t = temps de cycle, en s
Kv= coefficient d'étalonnage du venturi à écoulement critique
pour des conditions normalisées
pA= pression absolue à l'entrée du venturi, en kPa1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 68
▼M3
T = température absolue à l'entrée du venturi, en K
Si un système à compensation de débit est utilisé (c'est-à-dire sans
échangeur thermique), les émissions massiques instantanées doivent
être déterminées et intégrées sur la durée du cycle. Dans ce cas, la
masse instantanée de gaz d'échappement dilués est calculée comme suit:
Pour le système PDP-CVS:
MTOTW,i= 1,293 * V0*Np,i*( pB−p1) * 273 / (101,3 * T)
où:M
TOTW,i= masse instantanée de gaz d'échappement dilués en
conditions humides, en kg
Np,i= nombre total de tours de la pompe par intervalle de
temps
Pour le système CFV-CVS:
MTOTW,i= 1,293 * ∆ti*Kv*pA/T0,5
où:
MTOTW,i= masse instantanée de gaz d'échappement dilués en
conditions humides, en kg
∆ti= intervalle de temps, en s
Si la masse totale de l'échantillon de particules (MSAM) et de gaz pollu-
ants dépasse 0,5 % du débit total de l'échantillon à volume constant
(CVS) (MTOTW), le débit du CVS est corrigé pour MSAMou le débit de
l'échantillon de particules est ramené au CVS avant le débitmètre
(PDP ou CFV).
4.2.Correction d'humidité des NOx
Comme les émissions de NOxdépendent des conditions atmosphériques
ambiantes, la concentration de NOxdoit être corrigée en fonction de
l'humidité de l'air ambiant à l'aide des facteurs de la formule ci-dessous:
a) pour des moteurs Diesel:
KH;D¼1
1/C00;0182 /C3Ha/C010;71 ðÞ
b) pour des moteurs à gaz:
KH;G¼1
1/C00;0329 /C3Ha/C010;71 ðÞ
où:
Ha= humidité de l'air d'admission, en g d'eau par kg d'air sec
et
Ha¼6;220/C3Ra/C3pa
pB/C0pa/C3Ra/C310/C02
Ra= humidité relative de l'air d'admission, en %
pa= pression de vapeur saturante de l'air d'admission, en kPa
pB= pression barométrique totale, en kPa
4.3.Calcul du débit massique des émissions
4.3.1. Systèmes à débit massique constant
Dans le cas de systèmes équipés d'un échangeur thermique, la masse de
polluants (g/essai) est dérivée des équations suivantes:
(1) NOx masse= 0,001587 * NOx conc*KH,D*MTOTW(moteurs Diesel)
(2) NOx masse= 0,001587 * NOx conc*KH,G*MTOTW(moteurs à gaz)
(3) COmasse= 0,000966 * COconc*MTOTW
(4) HCmasse= 0,000479 * HCconc*MTOTW′(moteurs Diesel)1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 69
▼M3
(5) HCmasse= 0,000502 * HCconc*MTOTW′(moteurs fonctionnant au
GPL)
(6) NMHCmasse= 0,000516 * NMHCconc*MTOTW′(moteurs fonctionnant
au gaz naturel)
(7) CH4 masse= 0,000552 * CH4 conc*MTOTW(moteurs fonctionnant au
gaz naturel)
où:NO
x conc,C Oconc,H Cconc(1), NMHCconc= concentrations moyennes de
l'air de dilution corrigées sur
la durée du cycle à partir de
l'intégration (obligatoire pour
les NOxet les HC) ou de la
mesure en sacs, en ppm
MTOTW= masse totale de gaz d'échappement dilués sur la durée du
cycle telle qu'elle est déterminée au point 4.1, en kg
KH,D= facteur de correction d'humidité de moteurs Diesel tel
qu'il est déterminé au point 4.2
KH,G= facteur de correction d'humidité de moteurs à gaz tel qu'il
est déterminé au point 4.2
Les concentrations mesurées en conditions sèches doivent être conver-
ties en valeurs rapportées aux conditions humides conformément à
l'annexe III, appendice 1, point 4.2.
La détermination de NMHCconcdépend de la méthode appliquée (voir
l'annexe III, appendice 4, point 3.3.4). Dans les deux cas, la concentra-
tion de CH4doit être mesurée et soustraite de la concentration de HC de
la manière suivante:
a) Méthode CG
NMHCconc=H Cconc−C H4 conc
b) Méthode NMC
HCNM conc¼HC sans s´ eparateur ðÞ /C3 1/C0CEM ðÞ /C0 HC avec s´ eparateur ðÞ
CEE/C0CEM
où:
HC(avec séparateur) = concentration de HC lorsque le gaz de l'échan-
tillon s'écoule à travers le NMC
HC(sans séparateur) = concentration de HC lorsque le gaz de l'échan-
tillon ne traverse pas le NMC
CEM= rendement du méthane tel qu'il est déterminé à
l'annexe III, appendice 5, point 1.8.4.1
CEE= rendement de l'éthane tel qu'il est déterminé à
l'annexe III, appendice 5, point 1.8.4.2
4.3.1.1. Détermination des concentrations corrigées de l'air de dilu-
tion
La concentration initiale moyenne de gaz polluants dans l'air de dilution
doit être soustraite des concentrations mesurées afin d'obtenir les
concentrations nettes de polluants. Les valeurs moyennes des concentra-
tions initiales peuvent être mesurées à l'aide de la méthode des sacs de
prélèvement ou d'une mesure continue avec intégration. La formule
suivante est utilisée:
conc = conce− concd* (1 − (1/DF))
où:conc = concentration du polluant correspondant dans les gaz
d'échappement dilués, corrigée de la quantité du polluant
correspondant contenu dans l'air de dilution, en ppm
conc
e= concentration du polluant correspondant mesurée dans les
gaz d'échappement dilués, en ppm1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 70
(1) À partir d'un équivalent C1.
▼M3
concd= concentration du polluant correspondant mesurée dans l'air
de dilution, en ppm
DF = facteur de dilution
Le facteur de dilution est calculé comme suit:
a) pour des moteurs Diesel et des moteurs à gaz fonctionnant au GPL:
DF¼FS
CO2 conce þHCconceþCOconce ðÞ /C3 10/C04
b) pour des moteurs à gaz fonctionnant au gaz naturel:
DF¼FS
CO2 conce þNMHC conceþCOconce ðÞ /C3 10/C04
où:
CO2 conce= concentration de CO2dans les gaz d'échappement
dilués, en % vol
HCconce= concentration de HC dans les gaz d'échappement
dilués, en ppm C1
NMHCconce= concentration de NMHC dans les gaz d'échappement
dilués, en ppm C1
COconce= concentration de CO dans les gaz d'échappement
dilués, en ppm
FS= facteur stœchiométrique
Les concentrations mesurées en conditions sèches doivent être conver-
ties en valeurs rapportées aux conditions humides conformément à
l'annexe III, appendice 1, point 4.2.
Le facteur stœchiométrique est calculé comme suit:
FS¼100/C3x
xþy
2þ3;76/C3xþy
4/C16/C17/C16/C17
où:
x, y = composition du carburant CxHy
À titre de variante, les facteurs stœchiométriques suivants peuvent être
appliqués si la composition du carburant n'est pas connue:
FS(Diesel) = 13,4
FS(GPL) = 11,6
FS(gaz naturel) = 9,5
4.3.2. Systèmes à compensation de l'écoulement
Lorsque le système n'est pas équipé d'un échangeur thermique, la masse
des polluants (g/essai) est déterminée en calculant les émissions massi-
ques instantanées et en intégrant les valeurs instantanées sur toute la
durée du cycle. En outre, la correction initiale est appliquée directement
à la valeur instantanée de concentration. Les formules suivantes sont
appliquées:
(1) NO x masse ¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3NOx conce ;i/C30;001587 /C3KH;D/C0/C1
/C0MTOTW /C3NOx concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;001587 /C3KH;D/C0/C1
moteurs DieselðÞ
(2) NO x masse ¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3NOx conce ;i/C30;001587 /C3KH;G/C0/C1
/C0MTOTW /C3NOx concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;001587 /C3KH;G/C0/C1
moteurs `a gaz ðÞ
(3) CO masse¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3COconce ;i/C30;000966/C0/C1
/C0MTOTW /C3COconcd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000966 ðÞ
(4) HC masse¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3HCconce ;i/C30;000479/C0/C1
/C0MTOTW /C3HCconcd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000479 ðÞ moteurs DieselðÞ
(5) HC masse¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3HCconce ;i/C30;000502/C0/C1
/C0MTOTW /C3HCconcd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000502 ðÞ moteurs au GPLðÞ1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 71
▼M3
(6) NMHC masse¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3NMHC conce ;i/C30;000516/C0/C1
/C0MTOTW /C3NMHC concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000516 ðÞ moteurs au gaz naturelðÞ
(7) CH 4 masse ¼Xn
i¼1MTOTW ;i/C3CH4 conce ;i/C30;000552/C0/C1
/C0MTOTW /C3CH4 concd /C31/C01=DF ðÞ /C3 0;000552 ðÞ moteurs au gaz naturelðÞ
où:
conce= concentration du polluant correspondant mesurée dans
les gaz d'échappement dilués, en ppm
concd= concentration du polluant correspondant mesurée dans
l'air de dilution, en ppm
MTOTW,i= masse instantanée de gaz d'échappement dilués (voir le
point 4.1), en kg
MTOTW= masse totale de gaz d'échappement dilués sur la durée
du cycle (voir le point 4.1), en kg
KH,D= facteur de correction d'humidité de moteurs Diesel tel
qu'il est déterminé au point 4.2
KH,G= facteur de correction d'humidité de moteurs à gaz tel
qu'il est déterminé au point 4.2
DF = facteur de dilution tel qu'il est déterminé au point
4.3.1.1
4.4.Calcul des émissions spécifiques
Les émissions (g/kWh) sont calculées comme suit pour tous les
éléments constitutifs individuels:
NOx¼NOx masse =Weff:moteurs Diesel et moteurs ` a gaz ðÞ
CO¼COmasse =Weff:moteurs Diesel et moteurs ` a gaz ðÞ
HC¼HCmasse =Weff:moteurs Diesel et moteurs ` a gaz fonctionnant au GPL ðÞ
NMHC ¼NMHC masse =Weff:moteurs `a gaz fonctionnant au gaz naturel ðÞ
CH4¼CH4 masse =Weff:moteurs `a gaz fonctionnant au gaz naturel ðÞ
où:
Weff.= travail du cycle effectif tel qu'il est déterminé au point 3.9.2,
en kWh
5. CALCUL DES ÉMISSIONS DE PARTICULES (MOTEURS DIESEL
UNIQUEMENT)
5.1.Calcul du débit massique
La masse de particules (g/essai) est calculée comme suit:
PTmasse¼Mf
MSAM/C3MTOTW
1000
où:
Mf= masse de particules prélevée sur la durée du cycle, en mg
MTOTW= masse totale de gaz d'échappement dilués sur la durée du
cycle telle qu'elle est déterminée au point 4.1, en kg
MSAM= masse de gaz d'échappement dilués prélevée dans le
tunnel de dilution utilisé pour la collecte des particules,
en kg
etM
f=Mf,p+Mf,b, si ces valeurs sont pesées séparément, en mg
Mf,p= masse de particules collectée sur le filtre primaire, en mg
Mf,b= masse de particules collectée sur le filtre secondaire, en mg1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 72
▼M3
Si un système de dilution double est utilisé, la masse d'air de dilution
secondaire doit être soustraite de la masse totale de gaz d'échappement
doublement dilués qui a été prélevée au travers des filtres à particules.
MSAM=MTOT−MSEC
où:M
TOT= masse de gaz d'échappement doublement dilués qui traverse
le filtre à particules, en kg
MSEC= masse d'air de dilution secondaire, en kg
Si le niveau de particules dans l'air de dilution est déterminé conformé-
ment au point 3.4, la masse de particules peut faire l'objet d'une
correction initiale. Dans ce cas, la masse de particules (g/essai) est
calculée comme suit:
PTmasse¼Mf
MSAM/C0Md
MDIL/C31/C01
DF/C18/C19/C18/C19/C20/C21
/C3MTOTW
1000
où:
Mf,MSAM,MTOTW= voir ci-dessus
MDIL= masse d'air de dilution primaire prélevée par le système de
prélèvement des particules de l'air de dilution, en kg
Md= masse de particules collectées dans l'air de dilution primaire,
en mg
DF = facteur de dilution tel qu'il est déterminé au point 4.3.1.1
5.2.Calcul des émissions spécifiques
Les émissions de particules (g/kWh) sont calculées comme suit:
PT¼PTmasse =Weff:
où:
Weff.= travail du cycle effectif tel qu'il est déterminé au point 3.9.2,
en kWh1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 73
▼M3
Appendice 3
PROGRAMMATION DU DYNAMOMÈTRE ACCOUPLÉ AU MOTEUR
POUR L'ESSAI ETC
Temps
sRégime normal
%Couple normal
%
100
200
300
400
500600
700
800
900
10 0 0
11 0 0
12 0 0
13 0 0
14 0 0
15 0 0
16 0,1 1,5
17 23,1 21,5
18 12,6 28,5
19 21,8 71
20 19,7 76,8
21 54,6 80,9
22 71,3 4,9
23 55,9 18,1
24 72 85,4
25 86,7 61,8
26 51,7 0
27 53,4 48,9
28 34,2 87,6
29 45,5 92,7
30 54,6 99,5
31 64,5 96,8
32 71,7 85,4
33 79,4 54,8
34 89,7 99,4
35 57,4 0
36 59,7 30,6
37 90,1 «m»
38 82,9 «m»
39 51,3 «m»
40 28,5 «m»
41 29,3 «m»
42 26,7 «m»
43 20,4 «m»
44 14,1 0
45 6,5 0
46 0 0
47 0 0
48 0 0
49 0 0
50 0 0
51 0 0
52 0 0
53 0 0
54 0 0
55 0 0
56 0 0
57 0 0
58 0 0
59 0 0
60 0 0
61 0 0
62 25,5 11,1
63 28,5 20,9
64 32 73,9
65 4 82,3
66 34,5 80,4
67 64,1 86
68 58 0
69 50,3 83,4
70 66,4 99,11988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 74
▼M3
Temps
sRégime normal
%Couple normal
%
71 81,4 99,6
72 88,7 73,4
73 52,5 0
74 46,4 58,5
75 48,6 90,9
76 55,2 99,4
77 62,3 99
78 68,4 91,5
79 74,5 73,7
80 38 0
81 41,8 89,6
82 47,1 99,2
83 52,5 99,8
84 56,9 80,8
85 58,3 11,8
86 56,2 «m»
87 52 «m»
88 43,3 «m»
89 36,1 «m»
90 27,6 «m»
91 21,1 «m»
92 8 0
93 0 0
94 0 0
95 0 0
96 0 0
97 0 0
98 0 0
99 0 0
100 0 0
101 0 0
102 0 0
103 0 0
104 0 0
105 0 0
106 0 0
107 0 0
108 11,6 14,8
109 0 0
110 27,2 74,8
111 17 76,9
112 36 78
113 59,7 86
114 80,8 17,9
115 49,7 0
116 65,6 86
117 78,6 72,2
118 64,9 «m»
119 44,3 «m»
120 51,4 83,4
121 58,1 97
122 69,3 99,3
123 72 20,8
124 72,1 «m»
125 65,3 «m»
126 64 «m»
127 59,7 «m»
128 52,8 «m»
129 45,9 «m»
130 38,7 «m»
131 32,4 «m»
132 27 «m»
133 21,7 «m»
134 19,1 0,4
135 34,7 14
136 16,4 48,6
137 0 11,2
138 1,2 2,1
139 30,1 19,3
140 30 73,9141 54,4 74,4
142 77,2 55,6
143 58,1 0
144 45 82,1
145 68,7 98,11988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 75
▼M3
Temps
sRégime normal
%Couple normal
%
146 85,7 67,2
147 60,2 0
148 59,4 98
149 72,7 99,6
150 79,9 45
151 44,3 0
152 41,5 84,4
153 56,2 98,2
154 65,7 99,1
155 74,4 84,7
156 54,4 0
157 47,9 89,7
158 54,5 99,5
159 62,7 96,8
160 62,3 0
161 46,2 54,2
162 44,3 83,2
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1 647 61 12,4
1 648 60,4 5,3
1 649 61 13,1
1 650 60,7 29,6
1 651 60,5 28,9
1 652 60,8 27,1
1 653 61,2 27,3
1 654 60,9 20,6
1 655 61,1 13,9
1 656 60,7 13,4
1 657 61,3 26,1
1 658 60,9 23,7
1 659 61,4 32,1
1 660 61,7 33,5
1 661 61,8 34,1
1 662 61,7 17
1 663 61,7 2,5
1 664 61,5 5,9
1 665 61,3 14,9
1 666 61,5 17,2
1 667 61,1 «m»
1 668 61,4 «m»
1 669 61,4 8,8
1 670 61,3 8,8
1 671 61 18
1 672 61,5 13
1 673 61 3,7
1 674 60,9 3,1
1 675 60,9 4,7
1 676 60,6 4,1
1 677 60,6 6,7
1 678 60,6 12,8
1 679 60,7 11,9
1 680 60,6 12,4
1 681 60,1 12,4
1 682 60,5 12
1 683 60,4 11,8
1 684 59,9 12,4
1 685 59,6 12,4
1 686 59,6 9,1
1 687 59,9 0
1 688 59,9 20,4
1 689 59,8 4,4
1 690 59,4 3,1
1 691 59,5 26,3
1 692 59,6 20,1
1 693 59,4 35
1 694 60,9 22,1
1 695 60,5 12,2
1 696 60,1 11
1 697 60,1 8,2
1 698 60,5 6,7
1 699 60 5,1
1 700 60 5,1
1 701 60 9
1 702 60,1 5,7
1 703 59,9 8,5
1 704 59,4 6
1 705 59,5 5,5
1 706 59,5 14,2
1 707 59,5 6,2
1 708 59,4 10,3
1 709 59,6 13,8
1 710 59,5 13,9
1 711 60,1 18,9
1 712 59,4 13,1
1 713 59,8 5,4
1 714 59,9 2,9
1 715 60,1 7,11 716 59,6 12
1 717 59,6 4,9
1 718 59,4 22,7
1 719 59,6 22
1 720 60,1 17,41988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 96
▼M3
Temps
sRégime normal
%Couple normal
%
1 721 60,2 16,6
1 722 59,4 28,6
1 723 60,3 22,4
1 724 59,9 20
1 725 60,2 18,6
1 726 60,3 11,9
1 727 60,4 11,6
1 728 60,6 10,6
1 729 60,8 16
1 730 60,9 17
1 731 60,9 16,1
1 732 60,7 11,4
1 733 60,9 11,3
1 734 61,1 11,2
1 735 61,1 25,6
1 736 61 14,6
1 737 61 10,4
1 738 60,6 «m»
1 739 60,9 «m»
1 740 60,8 4,8
1 741 59,9 «m»
1 742 59,8 «m»
1 743 59,1 «m»
1 744 58,8 «m»
1 745 58,8 «m»
1 746 58,2 «m»
1 747 58,5 14,3
1 748 57,5 4,4
1 749 57,9 0
1 750 57,8 20,9
1 751 58,3 9,2
1 752 57,8 8,2
1 753 57,5 15,3
1 754 58,4 38
1 755 58,1 15,4
1 756 58,8 11,8
1 757 58,3 8,1
1 758 58,3 5,5
1 759 59 4,1
1 760 58,2 4,9
1 761 57,9 10,1
1 762 58,5 7,5
1 763 57,4 7
1 764 58,2 6,7
1 765 58,2 6,6
1 766 57,3 17,3
1 767 58 11,4
1 768 57,5 47,4
1 769 57,4 28,8
1 770 58,8 24,3
1 771 57,7 25,5
1 772 58,4 35,5
1 773 58,4 29,3
1 774 59 33,8
1 775 59 18,7
1 776 58,8 9,8
1 777 58,8 23,9
1 778 59,1 48,2
1 779 59,4 37,2
1 780 59,6 29,1
1 781 50 25
1 782 40 20
1 783 30 15
1 784 20 10
1 785 10 5
1 786 0 0
1 787 0 0
1 788 0 0
1 789 0 0
1 790 0 01 791 0 0
1 792 0 0
1 793 0 0
1 794 0 0
1 795 0 01988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 97
▼M3
Temps
sRégime normal
%Couple normal
%
1 796 0 0
1 797 0 0
1 798 0 0
1 799 0 0
1 800 0 0
«m» = moteur entraîné.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 98
▼M3
La figure 5 contient une représentation graphique de la programmation du dynamomètre pour l'essai
ETC.
Figure 5
Programmation du dynamomètre pour l'essai ETC
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 99
▼M3
Appendice 4
PROCÉDURES DE MESURE ET DE PRÉLÈVEMENT
1. INTRODUCTION
Les éléments constitutifs des gaz, les particules et les fumées émis par
le moteur soumis à l'essai doivent être mesurés à l'aide des méthodes
décrites à l'annexe V. Les différents points de l'annexe V expliquent
les systèmes d'analyse recommandés pour les émissions de gaz (point
1), les systèmes de dilution et de prélèvement des particules recom-
mandés (point 2) ainsi que les opacimètres recommandés pour mesurer
les fumées (point 3).
Pour l'essai ESC, les éléments constitutifs des gaz sont mesurés dans les
gaz d'échappement bruts. En option, ils peuvent être mesurés dans les
gaz d'échappement dilués si un système de dilution en circuit principal
est utilisé pour la mesure des particules. Les particules doivent être
mesurées à l'aide d'un système de dilution en dérivation ou en circuit
principal.
Pour l'essai ETC, seul un système de dilution en circuit principal doit
servir à mesurer les émissions de gaz et de particules; il constitue le
système de référence. Néanmoins, le service technique peut agréer des
systèmes de dilution en dérivation si leur équivalence conformément au
point 6.2 de l'annexe I est attestée et qu'une description détaillée des
procédures d'évaluation et de calcul des résultats lui est présentée.
2. DYNAMOMÈTRE ET ÉQUIPEMENT DE LA CELLULE D'ESSAI
L'équipement suivant est utilisé pour effectuer les essais de mesure des
émissions des moteurs sur des dynamomètres pour moteurs.
2.1.Dynamomètres pour moteurs
Un dynamomètre pour moteur est utilisé avec des caractéristiques
adéquates afin d'exécuter les cycles d'essai décrits aux appendices 1 et
2 de la présente annexe. Le système de mesure du régime doit posséder
une précision de lecture de ± 2 %. Le système de mesure du couple doit
posséder une précision de lecture de ± 3 % dans la gamme > 20 % de
la pleine échelle et une précision de ± 0,6 % de la pleine échelle dans
la gamme ≤20 % de la pleine échelle.
2.2.Autres instruments
Lorsqu'il y a lieu, des instruments de mesure doivent être utilisés pour
la consommation de carburant, la consommation d'air, la température du
liquide de refroidissement et du lubrifiant, la pression des gaz d'échap-
pement et la dépression dans le collecteur d'admission, la température
des gaz d'échappement, la température de l'admission d'air, la pression
atmosphérique, l'humidité et la température du carburant. Ces instru-
ments doivent satisfaire aux exigences prescrites au tableau 8:
Tableau 8
Précision des instruments de mesure
Instrument de mesure Précision
Consommation de carburant ± 2 % de la valeur maximale du moteur
Consommation d'air ± 2 % de la valeur maximale du moteur
Températures ≤600 K (327 ºC) ± 2 K en valeur absolue
Températures > 600 K (327 ºC) ± 1 % de la valeur de mesure
Pression atmosphérique ± 0,1 kPa en valeur absolue
Pression des gaz d'échappement ± 0,2 kPa en valeur absolue
Dépression à l'admission ± 0,05 kPa en valeur absolue
Autres pressions ± 0,1 kPa en valeur absolue
Humidité relative ± 3 % en valeur absolue
Humidité absolue ± 5 % en valeur absolue1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 100
▼M3
2.3.Débit de gaz d'échappement
Pour calculer les émissions dans les gaz d'échappement bruts, il faut
connaître le débit des gaz d'échappement (voir le point 4.4 de l'appen-
dice 1). Ce débit peut être déterminé par l'une ou l'autre des méthodes
suivantes:
a) mesure directe du débit de gaz d'échappement à l'aide d'un débit-
mètre à venturi ou d'un système de mesure équivalent;
b) mesure du débit d'air et du débit de carburant avec des systèmes de
mesure appropriés et calcul du débit de gaz d'échappement au
moyen de l'équation suivante:
GEXHW=GAIRW+GFUEL(pour une masse en conditions humides)
La précision de la détermination du débit de gaz d'échappement doit
être au moins égale à ± 2,5 %.
D'autres méthodes équivalentes peuvent être appliquées.
2.4.Débit de gaz d'échappement dilués
Pour calculer les émissions dans les gaz d'échappement dilués à l'aide
d'un système de dilution en circuit principal (obligatoire pour l'essai
ETC), il faut connaître le débit de gaz d'échappement dilués (voir le
point 4.3 de l'appendice 2). Le débit massique total de gaz d'échappe-
ment dilués (GTOTW) ou la masse totale de gaz d'échappement dilués sur
la durée du cycle (MTOTW) est mesuré à l'aide d'une pompe volumétrique
(PDP) ou d'un venturi à écoulement critique (CFV) (annexe V point
2.3.1). La précision doit être au moins égale à ± 2 % et être déterminée
conformément aux dispositions de l'annexe III, appendice 5, point 2.4.
3. DÉTERMINATION DE LA QUANTITÉ DE GAZ POLLUANTS3.1.Exigences générales posées aux analyseurs
Les analyseurs doivent posséder une gamme de mesure adaptée à la
précision requise pour mesurer les concentrations des éléments constitu-
tifs des gaz d'échappement (point 3.1.1). Il est recommandé de faire
fonctionner les analyseurs pour que la concentration se situe entre
15 % et 100 % de la pleine échelle.
Si le système de lecture (ordinateurs, enregistreur de données) est
capable de garantir une précision et une résolution suffisantes pour des
valeurs inférieures à 15 % de la pleine échelle, les mesures inférieures à
15 % de la pleine échelle sont aussi acceptables. Dans ce cas, des
étalonnages supplémentaires d'au moins 4 points théoriquement équidis-
tants et différents de zéro doivent être réalisés pour garantir la précision
des courbes d'étalonnage conformément à l'annexe III, appendice 5,
point 1.5.5.2.
L'équipement doit également présenter un degré de compatibilité élec-
tromagnétique (CEM) susceptible de minimiser les erreurs
supplémentaires.
3.1.1. Erreur de mesure
L'erreur de mesure totale, y compris la sensibilité croisée à d'autres gaz
(voir l'annexe III, appendice 5, point 1.9), ne doit pas dépasser ± 5 %
de la valeur mesurée ou ± 3,5 % de la pleine échelle, la plus petite des
deux valeurs étant retenue. Pour des concentrations inférieures à
100 ppm, l'erreur de mesure ne doit pas excéder ± 4 ppm.
3.1.2. Répétabilité
La répétabilité, définie comme étant égale à 2,5 fois l'écart type de 10
réponses répétitives à un gaz d'étalonnage ou de réglage de sensibilité
donné, ne doit pas dépasser ± 1 % de la concentration pleine échelle
pour chaque gamme utilisée au-delà de 155 ppm (ou ppmC) ou ± 2 %
de chaque gamme utilisée en dessous de 155 ppm (ou ppmC).
3.1.3. Bruit
La réponse crête-à-crête de l'analyseur à des gaz de mise à zéro ou à
des gaz d'étalonnage ou de réglage de sensibilité durant une période
quelconque de 10 secondes ne doit pas dépasser 2 % de la pleine
échelle dans toutes les gammes utilisées.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 101
▼M3
3.1.4. Dérive du zéro
La dérive du zéro durant une période d'une heure doit être inférieure à
2 % de la pleine échelle dans la gamme inférieure utilisée. La réponse
du zéro est définie comme la réponse moyenne, y compris les bruits, à
un gaz de mise à zérodurant un intervalle de temps de 30 seco ndes.
3.1.5. Dérive d'étalonnage
La dérive d'étalonnage durant une période d'une heure doit être infé-
rieure à 2 % de la pleine échelle dans la gamme inférieure utilisée.
L'étalonnage est défini comme la différence entre la réponse d'étalon-
nage et la réponse du zéro. La réponse d'étalonnage est définie comme
la réponse moyenne, y compris les bruits, à un gaz de réglage de sensi-
bilité durant un intervalle de temps de 30 secondes.
3.2.Séchage des gaz
Le dispositif de séchage des gaz en option doit avoir une influence
minimale sur la concentration des gaz mesurés. Les sécheurs chimiques
ne constituent pas une méthode acceptable d'élimination de l'eau de
l'échantillon.
3.3.Analyseurs
Les points 3.3.1 à 3.3.4 décrivent les principes de mesure à appliquer.
L'annexe V fournit une description détaillée des systèmes de mesure.
Les gaz à mesurer sont analysés à l'aide des instruments suivants.
Dans le cas d'analyseurs non linéaires, des circuits de linéarisation
peuvent être mis en œuvre.
3.3.1. Analyse du monoxyde de carbone (CO)
L'analyseur de monoxyde de carbone doit être du type non dispersif à
absorption dans l'infrarouge (Non-Dispersive InfraRed ou NDIR).
3.3.2. Analyse du dioxyde de carbone (CO2)
L'analyseur de dioxyde de carbone doit être du type non dispersif à
absorption dans l'infrarouge (Non-Dispersive InfraRed ou NDIR).
3.3.3. Analyse des hydrocarbures (HC)
Pour des moteurs Diesel, l'analyseur d'hydrocarbures doit être un détec-
teur dit d'ionisation de flamme chauffé (Heated Flame Ionisation
Detector ou HFID) et être équipé d'un détecteur, de valves, de tuyaux,
etc. chauffés afin de maintenir les gaz à une température de 463 K
± 10 K (190 ± 10 ºC). Dans le cas de moteurs à gaz fonctionnant au
gaz naturel ou au GPL, l'analyseur d'hydrocarbures peut être un détec-
teur dit d'ionisation de flamme non chauffé (Flame Ionisation Detector
ou FID) selon la méthode appliquée (voir l'annexe V, point 1.3).
3.3.4. Analyse des hydrocarbures non méthaniques (NMHC) (moteurs à gaz
fonctionnant au gaz naturel uniquement)
Les hydrocarbures non méthaniques doivent être mesurés selon l'une
des méthodes suivantes:
3.3.4.1. Méthode de la chromatographie en phase gazeuse (CG)
Les hydrocarbures non méthaniques doivent être mesurés en soustrayant
le méthane analysé à l'aide d'un chromatographe à gaz (CG) condi-
tionné à 423 K (150 ºC) des hydrocarbures mesurés conformément au
point 3.3.3.
3.3.4.2. Méthode du séparateur de méthane (NMC)
La fraction non méthanique doit être mesurée à l'aide d'un NMC
chauffé et couplé à un FID conformément au point 3.3.3 en soustrayant
le méthane des hydrocarbures.
3.3.5. Analyse des oxydes d'azote (NOx)
L'analyseur d'oxydes d'azote doit être un détecteur du type à chimilumi-
nescence (ChemiLuminescent Detector ou CLD) ou à
chimiluminescence chauffé (Heated ChemiLuminescent Detector ou
HCLD) équipé d'un convertisseur NO2/NO si la mesure est effectuée
en conditions sèches. Si la mesure est effectuée en conditions humides,
un HCLD muni d'un convertisseur maintenu à une température supé-
rieure à 328 K (55 ºC) doit être utilisé pour autant que l'interférence à
l'eau (voir l'annexe III, appendice 5, point 1.9.2.2) soit contrôlée de
manière satisfaisante.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 102
▼M3
3.4.Prélèvement des émissions de gaz
3.4.1. Gaz d'échappement bruts (essai ESC uniquement)
Les sondes de prélèvement des émissions de gaz doivent être placées,
dans toute la mesure du possible, à au moins 0,5 m ou 3 fois le
diamètre du tuyau d'échappement — la plus grande des deux valeurs
étant retenue — en amont de la sortie du système d'échappement et
suffisamment près du moteur pour garantir une température minimale
des gaz d'échappement de 343 K (70 ºC) au niveau de la sonde.
Dans le cas d'un moteur à plusieurs cylindres équipé d'un collecteur
d'échappement en forme de fourche, l'entrée de la sonde doit se situer
suffisamment loin en aval pour garantir que l'échantillon est représen-
tatif des émissions moyennes de gaz d'échappement de tous les
cylindres. Dans le cas de moteurs à plusieurs cylindres qui possèdent
des groupes distincts de collecteurs (comme dans le cas d'un moteur à
cylindres en V), il est permis de prélever un échantillon dans chaque
groupe individuel et de calculer une valeur moyenne pour les émissions
de gaz d'échappement. D'autres méthodes dont la corrélation avec les
méthodes ci-dessus a été démontrée peuvent être appliquées. Le débit
massique total de gaz d'échappement doit servir à mesurer les émissions
de gaz d'échappement.
Si le moteur est équipé d'un système de post-traitement des gaz
d'échappement, l'échantillon de gaz d'échappement doit être prélevé en
aval de ce système.
3.4.2. Gaz d'échappement dilués (obligatoires pour l'essai ETC, facultatifs
pour l'essai ESC)
Le tuyau d'échappement placé entre le moteur et le système de dilution
en circuit principal est conforme aux exigences de l'annexe V, point
2.3.1, EP.
La ou les sondes de prélèvement des émissions de gaz sont installées
dans le tunnel de dilution, en un emplacement caractérisé par un bon
mélange de l'air de dilution et des gaz d'échappement et à proximité
immédiate de la sonde de prélèvement de particules.
Pour l'essai ETC, le prélèvement peut en général être effectué de deux
façons:
— les polluants sont prélevés dans un sac de prélèvement durant tout le
cycle et mesurés dès la fin de l'essai,
— les polluants sont prélevés en continu et intégrés durant tout le
cycle; cette méthode est obligatoire pour les HC et les NOx.
4. DÉTERMINATION DE LA QUANTITÉ DE PARTICULES
La détermination des particules impose d'utiliser un système de dilution.
La dilution peut être exécutée par un système de dilution en dérivation
(essai ESC uniquement) ou un système de dilution en circuit principal
(obligatoire pour l'essai ETC). La capacité d'écoulement du système de
dilution doit être suffisamment élevée pour éliminer totalement la
condensation d'eau dans les systèmes de dilution et de prélèvement et
maintenir la température des gaz d'échappement dilués inférieure ou
égale à 325 K (52 ºC) juste en amont des porte-filtres. Une dessiccation
de l'air de dilution avant l'entrée dans le système de dilution est admise
et s'avère particulièrement utile si l'humidité de l'air de dilution est
élevée. La température de l'air de dilution doit être égale à 298 K ± 5 K
(25 ºC ± 5 ºC). Si la température ambiante est inférieure à 293 K
(20 ºC), il est recommandé de préchauffer l'air de dilution au-delà de
la température limite supérieure de 303 K (30 ºC). Néanmoins, la
température de l'air de dilution ne doit pas dépasser 325 K (52 ºC)
avant d'introduire les gaz d'échappement dans le tunnel de dilution.
Le système de dilution en dérivation doit être conçu de manière à
séparer le flux de gaz d'échappement en deux fractions, la plus petite
étant diluée avec de l'air, puis utilisée pour la mesure des particules. ¡
cette fin, il importe de déterminer le taux de dilution avec une précision
extrême. Différentes méthodes de division peuvent être appliquées et,
dans ce cas, le type de division choisi détermine dans une grande
mesure le matériel et les procédures de prélèvement à utiliser (annexe
V, point 2.2). La sonde de prélèvement des particules est placée à
proximité immédiate de la sonde de prélèvement des émissions de gaz
et l'installation est conforme aux dispositions du point 3.4.1.
Un système de prélèvement des particules, des filtres de prélèvement
des particules, une microbalance et une chambre de pesée à contrôle1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 103
▼M3
de température et d'humidité sont nécessaires pour déterminer la masse
de particules.
Pour le prélèvement des particules, il convient d'appliquer la méthode à
filtre unique qui utilise une paire de filtres (voir le point 4.1.3) durant
tout le cycle d'essai. Pour l'essai ESC, il faut accorder une grande atten-
tion à la durée du prélèvement et aux débits durant la phase de
prélèvement de l'essai.
4.1.Filtres de prélèvement des particules
4.1.1. Spécifications des filtres
Des filtres en fibres de verre recouverts d'hydrocarbure fluoré ou des
filtres à membranes fluorocarbonées sont nécessaires. Tous les types
de filtres doivent posséder un coefficient de rétention des DOP (dioc-
tylphtalates) à 0,3 µm d'au moins 95 % à une vitesse face au gaz
comprise entre 35 et 80 cm/s.
4.1.2. Dimensions des filtres
Des filtres à particules doivent posséder un diamètre minimal de 47 mm
(diamètre utile de 37 mm). Des filtres de plus grand diamètre sont
acceptables (point 4.1.5).
4.1.3. Filtre primaire et filtre secondaire
Les gaz d'échappement dilués sont prélevés, durant la séquence d'essai,
par une paire de filtres installés en série (un filtre primaire et un filtre
secondaire). Le filtre secondaire se situe au maximum à 100 mm en
aval du filtre primaire et n'entre pas en contact avec celui-ci. Les filtres
peuvent être pesés séparément ou ensemble, les filtres étant placés face
utile contre face utile.
4.1.4. Vitesse au travers des filtres
Il faut parvenir à une vitesse des gaz au travers du filtre de 35 à 80 cm/
s. L'augmentation de la perte de charge entre le début et la fin de l'essai
ne doit pas excéder 25 kPa.
4.1.5. Charge des filtres
La charge minimale recommandée d'un filtre doit être égale à 0,5 mg
pour une surface utile de 1075 mm2. Les valeurs relatives aux dimen-
sions de filtres les plus répandues figurent au tableau 9.
Tableau 9
Charges recommandées pour les filtres
Diamètre du filtre
(mm)Diamètre utile recom-
mandé
(mm)Charge minimale
recommandée
(mg)
47 37 0,5
70 60 1,3
90 80 2,3
110 100 3,6
4.2.Exigences posées à la chambre de pesée et à la balance analytique
4.2.1. Conditions dans la chambre de pesée
La chambre (ou le local) dans laquelle les filtres à particules sont
conditionnés et pesés doit être maintenue à une température de
295 K ± 3 K (22 ºC ± 3 ºC) durant le conditionnement et le pesage de
tous les filtres. L'humidité doit être maintenue à un point de rosée de
282,5 K ± 3 K (9,5 ºC ± 3 ºC) et l'humidité relative à 45 % ± 8 %.
4.2.2. Pesage du filtre de référence
L'environnement de la chambre (ou du local) doit être exempt de tout
contaminant ambiant (p. ex. des poussières) susceptible de se déposer
sur les filtres à particules durant leur stabilisation. Des perturbations
des exigences posées à la chambre de pesée qui sont définies au point
4.2.1 sont autorisées à condition de ne pas durer plus de 30 minutes. La
chambre de pesée doit satisfaire aux exigences requises avant l'entrée
des filtres individuels dans la chambre de pesée. Au moins deux filtres1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 104
▼M3
ou paires de filtres de référence inutilisés doivent être pesés dans les 4
heures suivant les pesages des filtres (paire) de prélèvement; de préfé-
rence, ces opérations doivent être exécutées simultanément. Ils doivent
avoir les mêmes dimensions et être réalisés dans les mêmes matériaux
que les filtres de prélèvement.
Si le poids moyen des filtres de référence (paires de filtres de référence)
varie, entre les pesages des filtres de prélèvement, de plus de ± 5 % (ou
de ± 7,5 % pour la paire de filtres) par rapport à la charge minimale
recommandée pour les filtres (point 4.1.5), tous les filtres de prélève-
ment sont éliminés et l'essai de mesure des émissions est recommencé.
Si le critère de stabilité de la chambre de pesée défini au point 4.2.1
n'est pas respecté, mais que les pesages des filtres (paire) de référence
satisfont aux critères susmentionnés, le constructeur du moteur a la
faculté d'accepter les poids des filtres de prélèvement ou d'annuler les
essais, de réparer le système de contrôle de la chambre de pesée et de
recommencer l'essai.
4.2.3. Balance analytique
La balance analytique utilisée pour déterminer les poids de tous les
filtres possède une précision (écart type) de 20 µg et une résolution de
10µg (1 chiffre = 10 µg). Lorsque les filtres possèdent un diamètre
inférieur à 70 mm, la précision et la résolution doivent respectivement
s'élever à 2 µge t1 µg.
4.3.Exigences supplémentaires posées à la mesure des particules
Tous les éléments du système de dilution et du système de prélèvement
— du tuyau d'échappement au porte-filtre — qui sont en contact avec
des gaz d'échappement bruts et dilués doivent être conçus de manière à
minimiser les dépôts ou les altérations des particules. Ils doivent être
réalisés dans des matériaux conducteurs qui ne réagissent pas aux
éléments constitutifs des gaz d'échappement et être mis à la terre afin
d'éviter les influences électrostatiques.
5. DÉTERMINATION DES FUMÉES
Le présent point contient des exigences posées à l'équipement d'essai
obligatoire et facultatif à utiliser pour l'essai ELR. Les fumées doivent
être mesurées avec un opacimètre doté d'un mode de lecture de l'opacité
et du coefficient d'absorption lumineuse. Le mode de lecture de l'opa-
cité sert uniquement à l'étalonnage et au contrôle de l'opacimètre. Les
valeurs de fumées du cycle d'essai sont mesurées en mode de lecture
du coefficient d'absorption lumineuse.
5.1.Exigences générales
L'essai ELR impose d'utiliser un système de mesure des fumées et de
traitement des données qui comporte trois unités fonctionnelles.
Celles-ci peuvent se présenter sous la forme d'un élément intégré
unique ou d'un système de composants reliés entre eux. Les trois unités
fonctionnelles sont les suivantes:
— un opacimètre qui répond aux exigences de l'annexe III, appendice
1, point 3,
— une unité de traitement des données capable d'exécuter les fonctions
décrites à l'annexe III, appendice 1, point 6,
— une imprimante et/ou un support de stockage électronique afin
d'enregistrer et de sortir les valeurs de fumées requises qui sont
spécifiées à l'annexe III, appendice 1, point 6.3.
5.2.Exigences spécifiques
5.2.1. Linéarité
La linéarité doit être égale à ± 2 % d'opacité.
5.2.2. Dérive du zéro
La dérive du zéro durant une période d'une heure ne doit pas dépasser
± 1 % d'opacité.
5.2.3. Indication et plage de l'opacimètre
La plage d'indication de l'opacité est de 0-100 % et la lisibilité est de
l'ordre de 0,1 %. La plage d'indication du coefficient d'absorption lumi-
neuse est de 0-30 m-1et la lisibilité est de l'ordre de 0,01 m-1.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 105
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5.2.4. Temps de réponse des instruments
Le temps de réponse physique de l'opacimètre ne doit pas dépasser 0,2 s.
Le temps de réponse physique est la différence entre les moments où le
résultat fourni par un récepteur à réponse rapide atteint 10 et 90 % de
l'écart total lorsque l'opacité du gaz mesuré varie en moins de 0,1 s.
Le temps de réponse électrique de l'opacimètre ne doit pas dépasser
0,05 s. Le temps de réponse électrique est la différence entre les
moments où le résultat de l'opacimètre atteint 10 et 90 % de la pleine
échelle lorsque la source lumineuse est interrompue ou éteinte complè-
tement en moins de 0,01 s.
5.2.5. Filtres neutres
Tout filtre neutre utilisé pour étalonner l'opacimètre, mesurer la linéa-
rité ou régler la sensibilité doit posséder une valeur connue avec une
précision inférieure à 1,0 % d'opacité. La précision de la valeur nomi-
nale du filtre doit être vérifiée au moins une fois par an à l'aide d'une
référence issue d'une norme nationale ou internationale.
Les filtres neutres sont des appareils de précision qui peuvent être faci-
lement endommagés en cours d'utilisation. Ils doivent être manipulés le
moins souvent possible et, le cas échéant, avec précaution afin d'éviter
de les griffer ou de les souiller.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 106
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Appendice 5
PROCÉDURE D'ÉTALONNAGE
1. ÉTALONNAGE DES ANALYSEURS
1.1.Introduction
Chaque analyseur doit être étalonné aussi souvent que nécessaire afin
de satisfaire aux exigences de précision imposées par la présente direc-
tive. Ce point décrit la méthode d'étalonnage à appliquer pour les
analyseurs repris à l'annexe III, appendice 4, point 3, et à l'annexe V,
point 1.
1.2.Gaz d'étalonnage
La durée de conservation de tous les gaz d'étalonnage doit être
respectée.
La date d'expiration des gaz d'étalonnage indiquée par le fabricant doit
être enregistrée.
1.2.1. Gaz purs
La pureté requise pour les gaz est définie par les limites de contamina-
tion indiquées ci-dessous. Les gaz suivants doivent être disponibles:
azote purifié
(contamination: ≤1 ppm C1, ≤1 ppm CO, ≤400 ppm CO2,
≤0,1 ppm NO)
oxygène purifié
(pureté > 99,5 % vol. O2)
mélange hydrogène-hélium
(40 ± 2 % hydrogène, hélium porteur)(contamination ≤1 ppm C1, ≤400 ppm CO
2)
air synthétique purifié
(contamination ≤1 ppm C1, ≤1 ppm CO, ≤400 ppm CO2,
≤0,1 ppm NO)
(teneur en oxygène entre 18-21 % vol.)
propane ou CO purifié pour la vérification du CVS
1.2.2. Gaz d'étalonnage et de réglage de sensibilité
Les mélanges de gaz qui possèdent les compositions chimiques
suivantes sont disponibles:
C3H8et air synthétique purifié (voir le point 1.2.1);
CO et azote purifié;NO
xet azote purifié (la quantité de NO2contenue dans ce gaz d'étalon-
nage ne doit pas dépasser 5 % de la teneur en NO);
CO2et azote purifié;
CH4et air synthétique purifié;
C2H6et air synthétique purifié.
Remarque: d'autres combinaisons de gaz sont admises si les différents
gaz ne réagissent pas les uns avec les autres.
La concentration effective d'un gaz d'étalonnage et de réglage de sensi-
bilité doit se situer à moins de ± 2 % de la valeur nominale. Toutes les
concentrations du gaz d'étalonnage doivent être indiquées en volume
(pourcentage en volume ou ppm en volume).
Les gaz utilisés pour l'étalonnage et le réglage de sensibilité peuvent
aussi être obtenus à l'aide d'un diviseur de gaz, par dilution avec du N2purifié ou de l'air synthétique purifié. La précision du mélangeur doitpermettre de déterminer la concentration des gaz d'étalonnage dilués à
±2% .
1.3.Mode opératoire des analyseurs et du système de prélèvement
Le mode opératoire des analyseurs doit respecter les instructions de
démarrage et de fonctionnement du fabricant de l'instrument. Les1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 107
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exigences minimales indiquées aux points 1.4 à 1.9 doivent aussi être
observées.
1.4.Essai d'étanchéité
Un essai d'étanchéité du système doit être exécuté. La sonde est décon-
nectée du système d'échappement et son extrémité est obstruée. La
pompe de l'analyseur est branchée. Après une période de stabilisation
initiale, tous les débitmètres doivent indiquer zéro. Sinon, les conduites
de prélèvement doivent être vérifiées et le défaut éliminé.
Le taux de fuite maximal admissible côté dépression est de l'ordre de
0,5 % du débit en service pour la partie du système en cours de vérifi-
cation. Les débits de l'analyseur et les débits de dérivation peuvent
servir à évaluer les débits en service.
Une autre méthode consiste à introduire un changement progressif de la
concentration au début de la conduite de prélèvement en commutant
entre le gaz de mise à zéroet le gaz de réglage de sensibilité. Si, après
un laps de temps approprié, la valeur relevée indique une concentration
inférieure à la concentration introduite, il existe des problèmes d'étalon-
nage ou de fuite.
1.5.Procédure d'étalonnage
1.5.1. Instruments
Les instruments sont étalonnés et les courbes d'étalonnage sont vérifiées
par rapport à des gaz étalons. Les mêmes débits de gaz que lors du
prélèvement des gaz d'échappement doivent être utilisés.
1.5.2. Temps de mise en température
Le temps de mise en température doit être conforme aux recommanda-
tions du fabricant. S'il n'est pas spécifié, il est recommandé d'observer
un temps de mise en température minimal de deux heures pour les
analyseurs.
1.5.3. Analyseurs NDIR et HFID
Lorsqu'il y a lieu, l'analyseur NDIR doit être réglé et la flamme de
combustion de l'analyseur HFID doit être optimalisée (point 1.8.1).
1.5.4. Étalonnage
Chaque gamme opératoire normalement utilisée doit être étalonnée.
Les analyseurs de CO, de CO2,d eN Oxet de HC doivent être mis à zéro
avec de l'air synthétique (ou de l'azote) purifié.
Les gaz d'étalonnage adéquats sont introduits dans les analyseurs, puis
les valeurs sont enregistrées et la courbe d'étalonnage est tracée confor-
mément au point 1.5.5.
Le réglage du zéro est revérifié et, le cas échéant, la procédure d'étalon-
nage est recommencée.
1.5.5. Traçage de la courbe d'étalonnage
1.5.5.1. Principes généraux
La courbe d'étalonnage des analyseurs est tracée en reliant au moins
cinq points d'étalonnage (à l'exclusion du zéro) espacés aussi uniformé-
ment que possible. La concentration nominale maximale doit être égale
ou supérieure à 90 % de la pleine échelle.
La courbe d'étalonnage est calculée à l'aide de la méthode des moindres
carrés. Si le degré polynomial résultant est supérieur à 3, le nombre de
points d'étalonnage (zéro inclus) doit être au moins égal à ce degré
polynomial plus 2.
La courbe d'étalonnage ne doit pas s'écarter de plus de ± 2 % de la
valeur nominale de chaque point d'étalonnage et de plus de ± 1 % de
la pleine échelle à zéro.
La courbe et les points d'étalonnage permettent de vérifier l'exécution
correcte de l'étalonnage. Les différents paramètres caractéristiques de
l'analyseur doivent être indiqués, notamment:
— la plage de mesure,
— la sensibilité,— la date d'exécution de l'étalonnage.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 108
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1.5.5.2. Étalonnage en dessous de 15 % de la pleine échelle
La courbe d'étalonnage de l'analyseur doit être tracée en reliant au
moins 4 points d'étalonnage supplémentaires (à l'exclusion du zéro)
qui sont théoriquement équidistants en dessous de 15 % de la pleine
échelle.
La courbe d'étalonnage est calculée à l'aide de la méthode des moindres
carrés.
La courbe d'étalonnage ne doit pas s'écarter de plus de ± 4 % de la
valeur nominale de chaque point d'étalonnage et de plus de ± 1 % de
la pleine échelle à zéro.
Ces dispositions ne s'appliquent pas dans le cas d'une valeur pleine
échelle inférieure ou égale à 155 ppm.
1.5.5.3. Méthodes de substitution
S'il peut être démontré qu'une technologie de substitution (p. ex. un
ordinateur, un commutateur de gamme électronique, etc.) peut fournir
une précision équivalente, elle peut être utilisée.
1.6.Vérification de l'étalonnage
Chaque gamme opératoire normalement utilisée doit être vérifiée avant
toute analyse conformément à la procédure ci-dessous.
L'étalonnage est vérifié à l'aide d'un gaz de mise à zéro et d'un gaz de
réglage de sensibilité dont la valeur nominale dépasse 80 % de la pleine
échelle de la plage de mesure.
Si, pour les deux points considérés, la valeur résultante ne s'écarte pas
de la valeur de référence déclarée de plus de ± 4 % de la pleine échelle,
les paramètres de réglage peuvent être modifiés. Si tel n'est pas le cas,
une nouvelle courbe d'étalonnage est tracée conformément au point
1.5.5.
1.7.Essai d'efficacité du convertisseur de NOx
L'efficacité du convertisseur utilisé pour convertir les NO2en NO est
testée conformément aux points 1.7.1 à 1.7.8 (figure 6).
1.7.1. Montage d'essai
Il faut utiliser le montage d'essai décrit à la figure 6 (voir aussi l'annexe
III, appendice 4, point 3.3.5) et la procédure ci-dessous pour tester
l'efficacité des convertisseurs à l'aide d'un ozoniseur.
1.7.2. Étalonnage
Les détecteurs CLD et HCLD sont étalonnés, conformément aux spéci-
fications du fabricant, dans la gamme opératoire la plus courante à
l'aide d'un gaz de mise à zéroet d'un gaz de réglage de sensibilité
(dont la teneur en NO doit correspondre à quelque 80 % de la gamme
opératoire et la concentration de NO2du mélange gazeux doit être infé-
rieure à 5 % de la concentration de NO). L'analyseur de NOxdoit être
réglé en mode NO pour que le gaz de réglage de sensibilité ne traversepas le convertisseur. La concentration indiquée doit être enregistrée.
1.7.3. Calcul
L'efficacité du convertisseur de NO
xse calcule comme suit:
Efficacit´e%ðÞ ¼1þa/C0b
c/C0d/C18/C19
/C3100
où:
a = concentration de NOxconformément au point 1.7.6
b = concentration de NOxconformément au point 1.7.7
c = concentration de NO conformément au point 1.7.4d = concentration de NO conformément au point 1.7.5
1.7.4. Ajout d'oxygène
De l'oxygène ou de l'air de mise à zéro est ajouté en continu au débit de
gaz par un raccord en T jusqu'à ce que la concentration indiquée soit
inférieure de quelque 20 % à la concentration d'étalonnage indiquée au
point 1.7.2 ( l'analyseur est réglé en mode NO ). La concentration c indi-1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 109
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quée est enregistrée. L'ozoniseur reste désactivé durant toute la procé-
dure.
1.7.5. Activation de l'ozoniseur
L'ozoniseur est ensuite activé afin de générer un volume suffisant
d'ozone pour abaisser la concentration de NO à environ 20 % (10 %
minimum) de la concentration d'étalonnage indiquée au point 1.7.2. La
concentration d indiquée est enregistrée ( l'analyseur est réglé en mode
NO).
1.7.6. Mode NOx
L'analyseur de NO est ensuite commuté en mode NOxpour que le
mélange gazeux (composé de NO, de NO2, d'O2et de N2) passe par le
convertisseur. La concentration a indiquée est enregistrée ( l'analyseur
est réglé en mode NOx).
1.7.7. Désactivation de l'ozoniseur
L'ozoniseur est ensuite désactivé. Le mélange gazeux décrit au point
1.7.6 traverse le convertisseur et parvient dans le détecteur. La concen-
tration b indiquée est enregistrée ( l'analyseur est réglé en mode NOx).
1.7.8. Mode NO
Une commutation en mode NO avec l'ozoniseur désactivé coupe aussi
le débit d'oxygène ou d'air synthétique. La valeur de NOxindiquée par
l'analyseur ne doit pas s'écarter de plus de ± 5 % de la valeur mesurée
conformément au point 1.7.2 ( l'analyseur est réglé en mode NO ).
1.7.9. Intervalle d'essai
L'efficacité du convertisseur doit être testée avant tout étalonnage de
l'analyseur de NOx.
1.7.10. Exigence en matière d'efficacité
L'efficacité du convertisseur ne doit pas être inférieure à 90 %, mais
une efficacité de 95 % est fortement recommandée.
Remarque: si, lorsque l'analyseur est réglé dans la gamme la plus
courante, l'ozoniseur est incapable d'indiquer une réduction
de 80 % à 20 % conformément au point 1.7.5, il convient
d'opter pour la gamme maximale qui indiquera la réduction.
Figure 6
Schéma du dispositif de mesure de l'efficacité du convertisseur de
NOx
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 110
▼M3
1.8.Réglage du FID
1.8.1. Optimalisation de la réponse du détecteur
Le FID doit être réglé conformément aux spécifications du fabricant de
l'instrument. Un gaz de réglage de sensibilité à l'air propané doit servir
à optimaliser la réponse dans la gamme opératoire la plus courante.
Lorsque les débits de carburant et d'air sont conformes aux recomman-
dations du fabricant, un gaz de réglage de sensibilité à 350 ± 75 ppm C
est introduit dans l'analyseur. La réponse à un débit de carburant donné
est déterminée à partir de la différence entre la réponse au gaz de
réglage de sensibilité et la réponse au gaz de mise à zéro. Le débit de
carburant est réglé pas à pas au-dessus et en dessous de la valeur
prescrite par le fabricant. La réponse au gaz de réglage de sensibilité
et au gaz de mise à zéroà ces débits de carburant est enregistrée. La
différence entre la réponse au gaz de réglage de sensibilité et au gaz
de mise à zéroest tracée et le débit de carburant est ajusté du côté riche
de la courbe.
1.8.2. Facteurs de réponse aux hydrocarbures
L'analyseur est étalonné avec du propane dans de l'air et de l'air synthé-
tique purifié conformément au point 1.5.
Les facteurs de réponse sont déterminés à la mise en service d'un analy-
seur et après de longs intervalles d'entretien. Le facteur de réponse (Rf)
d'un type particulier d'hydrocarbures est le rapport de la valeur C1
relevée au FID à la concentration de gaz dans la bouteille qui est
exprimée en ppm C1.
La concentration du gaz d'essai doit être suffisante pour fournir une
réponse égale à quelque 80 % de la pleine échelle. La concentration
doit être connue avec une précision de ± 2 % par rapport à une norme
gravimétrique exprimée en volume. En outre, la bouteille à gaz doit être
préconditionnée durant 24 heures à une température de 298 K ± 5 K
(25 ºC ± 5 ºC).
Les gaz d'essai à utiliser et les gammes relatives recommandées pour le
facteur de réponse sont les suivants:
méthane et air synthétique purifié 1,00 ≤Rf≤1,15
propylène et air synthétique purifié 0,90 ≤Rf≤1,10
toluène et air synthétique purifié 0,90 ≤Rf≤1,10
Ces valeurs concernent le facteur de réponse (Rf) de 1,00 pour le
propane et l'air synthétique purifié.
1.8.3. Contrôle d'interférence à l'oxygène
Le contrôle d'interférence à l'oxygène est exécuté à la mise en service
d'un analyseur ou après de longs intervalles d'entretien.
Le facteur de réponse est défini, puis déterminé conformément à la
description du point 1.8.2. Le gaz d'essai à utiliser et la gamme relative
recommandée pour le facteur de réponse sont les suivants:
propane et azote 0,95 ≤Rf≤1,05
Cette valeur concerne le facteur de réponse (Rf) de 1,00 pour le propane
et l'air synthétique purifié.
La concentration d'oxygène dans l'air du brûleur du FID doit se situer à
± 1 mole % de celle appliquée lors du dernier contrôle d'interférence à
l'oxygène. Si la différence est supérieure, l'interférence à l'oxygène doit
être contrôlée et, le cas échéant, l'analyseur doit être réglé.
1.8.4. Efficacité du séparateur de méthane (NMC, pour des moteurs à gaz
fonctionnant au gaz naturel uniquement)
Le NMC sert à éliminer les hydrocarbures non méthaniques du gaz
prélevé en oxydant tous les hydrocarbures à l'exception du méthane.
Idéalement, la conversion du méthane est de 0 % et celle des autres
hydrocarbures représentés par l'éthane est égale à 100 %. Afin de
garantir une mesure précise des NMHC, les deux rendements sont
mesurés et servent à calculer le débit massique des émissions de
NMHC (voir l'annexe III, appendice 2, point 4.3).
1.8.4.1. Rendement du méthane
Le gaz d'étalonnage du méthane est envoyé au travers du FID avec et
sans contournement du NMC et les deux valeurs sont enregistrées. Le1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 111
▼M3
rendement est déterminé comme suit:
CEM¼1/C0concavec
concsans
où:
concavec= concentration de HC lorsque le CH4traverse le NMC
concsans= concentration de HC lorsque le CH4contourne le NMC
1.8.4.2. Rendement de l'éthane
Le gaz d'étalonnage de l'éthane est envoyé au travers du FID avec et
sans contournement du NMC et les deux concentrations sont enregis-
trées. Le rendement est déterminé comme suit:
CEE¼1/C0concavec
concsans
où:
concavec= concentration de HC lorsque le C2H6traverse le NMC
concsans= concentration de HC lorsque le C2H6contourne le NMC
1.9.Effets d'interférence avec les analyseurs de CO, de CO2et de NOx
Les gaz autres que le gaz analysé qui sont présents dans les gaz
d'échappement peuvent perturber la valeur mesurée de différentes
façons. Il y a interférence positive dans les instruments NDIR lorsque
le gaz à l'origine de l'interférence fournit le même effet, mais à un
degré moindre, que le gaz mesuré. Il y a interférence négative, d'une
part, dans les instruments NDIR lorsque le gaz à l'origine de l'interfé-
rence élargit la bande d'absorption du gaz mesuré et, d'autre part, dans
des instruments CLD lorsque le gaz à l'origine de l'interférence
provoque une extinction de la radiation. Les contrôles d'interférence
repris aux points 1.9.1 et 1.9.2 sont exécutés avant la mise en service
d'un analyseur ou après de longs intervalles d'entretien.
1.9.1. Contrôle d'interférence de l'analyseur de CO
L'eau et le CO2peuvent perturber les performances de l'analyseur de
CO. Par conséquent, un gaz de réglage de sensibilité au CO2présentant
une concentration de 80 à 100 % de la pleine échelle de la gamme
opératoire maximale utilisée durant les essais est purifié par barbotage
dans de l'eau à la température ambiante et la réponse de l'analyseur est
enregistrée. Cette dernière ne doit pas être supérieure à 1 % de la pleine
échelle pour des gammes égales ou supérieures à 300 ppm ou à 3 ppm
pour des gammes inférieures à 300 ppm.
1.9.2. Contrôles d'interférence de l'analyseur aux NOx
Les deux gaz concernés pour les analyseurs CLD (et HCLD) sont le
CO2et la vapeur d'eau. Les taux d'interférence à ces gaz sont propor-
tionnels à leurs concentrations et imposent dès lors de recourir à des
techniques d'essai pour déterminer l'interférence aux concentrations
maximales escomptées apparue durant les essais.
1.9.2.1. Contrôle du taux d'interférence au CO2
Un gaz de réglage de sensibilité au CO2qui possède une concentration
de 80 à 100 % de la pleine échelle de la gamme opératoire maximale
est envoyé à travers l'analyseur NDIR et la valeur mesurée pour le CO2est enregistrée comme A. Il doit ensuite être dilué à 50 % environ avecun gaz de réglage de sensibilité au NO et envoyé à travers le NDIR et
le (H)CLD, les valeurs mesurées pour le CO
2et le NO étant respective-
ment enregistrées comme B et C. Le CO2est ensuite coupé et seul le
gaz de réglage de sensibilité au NO est envoyé à travers le (H)CLD,
puis la valeur mesurée pour le NO est enregistrée comme D.
L'interférence, qui ne doit pas être supérieure à 3 % de la pleine
échelle, est déterminée comme suit:
% interf´erence ¼1/C0C/C3A ðÞ
D/C3A ðÞ /C0 D/C3B ðÞ/C18/C19/C20/C21
/C31001988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 112
▼M3
où:
A = concentration de CO2non dilué qui est mesurée en % à l'aide du
NDIR
B = concentration de CO2dilué qui est mesurée en % à l'aide du
NDIR
C = concentration de NO dilué qui est mesurée en ppm à l'aide du
(H)CLD
D = concentration de NO non dilué qui est mesurée en ppm à l'aide
du (H)CLD
D'autres méthodes de dilution et de quantification des valeurs du gaz de
réglage de sensibilité au CO2et au NO, telles que le mélange/dosage
dynamique, peuvent être appliquées.
1.9.2.2. Contrôle de l'interférence à l'eau
Ce contrôle s'applique uniquement aux mesures de la concentration de
gaz humides. Le calcul de l'interférence à l'eau doit tenir compte de la
dilution du gaz de réglage de sensibilité au NO avec de la vapeur d'eau
ainsi que de la mise à l'échelle de la concentration de vapeur d'eau du
mélange par rapport à celle escomptée durant les essais.
Un gaz de réglage de sensibilité au NO qui possède une concentration
de 80 à 100 % de la pleine échelle de la gamme opératoire normale est
envoyé à travers le (H)CLD et la valeur mesurée pour le NO est enre-
gistrée comme D. Le gaz de réglage de sensibilité au NO est ensuite
purifié par barbotage dans de l'eau à la température ambiante et envoyé
à travers le (H)CLD; la valeur mesurée pour le NO est enregistrée
comme C. La pression de service absolue de l'analyseur et la tempéra-
ture de l'eau sont déterminées et enregistrées respectivement comme E
et F. La pression de vapeur saturante du mélange qui correspond à la
température F de l'eau du barboteur est déterminée et enregistrée
comme G. La concentration de vapeur d'eau (H, en %) du mélange est
calculée comme suit:
H = 100 * (G/E)
La concentration escomptée de gaz de réglage de sensibilité au NO
dilué (dans de la vapeur d'eau) (De) est calculée comme suit:
De= D * (1 − H/100)
Dans les gaz d'échappement d'un moteur Diesel, la concentration maxi-
male de vapeur d'eau dans les gaz d'échappement (Hm, en %) qui est
escomptée durant les essais est évaluée comme suit à partir de la
concentration non diluée de gaz de réglage de sensibilité au CO2(A,
valeur mesurée au point 1.9.2.1) en supposant un rapport atomique H/
C du carburant égal à 1,8:1:
Hm= 0,9 * A
L'interférence à l'eau, qui ne doit pas dépasser 3 %, est calculée comme
suit:
% interférence = 100 * ((De− C)/De)*( Hm/H)
où:
De= concentration diluée escomptée de NO, en ppm
C = concentration diluée de NO, en ppmH
m= concentration maximale de vapeur d'eau, en %
H = concentration effective de vapeur d'eau, en %
Remarque: il importe que le gaz de réglage de sensibilité au NO
contienne une concentration minimale de NO2pour ce
contrôle, car l'absorption de NO2dans l'eau n'a pas été prise
en compte pour déterminer l'interférence.
1.10.Intervalles d'étalonnage
Les analyseurs sont étalonnés conformément au point 1.5 au moins une
fois tous les 3 mois ou après toute réparation ou modification du
système susceptible d'influencer l'étalonnage.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 113
▼M3
2. ÉTALONNAGE DU SYSTÈME CVS
2.1.Généralités
Le système CVS est étalonné à l'aide d'un débitmètre de précision
conforme à des normes nationales ou internationales et d'un dispositif
d'étranglement. Le débit qui traverse le système est mesuré pour diffé-
rents réglages de l'étrangleur et les paramètres de commande et contrôle
du système sont mesurés et mis en relation avec le débit.
Divers types de débitmètres peuvent être utilisés, notamment un venturi
étalonné, un débitmètre laminaire étalonné, un débitmètre à turbine
étalonné.
2.2.Étalonnage de la pompe volumétrique (PDP)
Tous les paramètres de la pompe sont mesurés en même temps que les
paramètres du débitmètre connecté en série avec la pompe. Le débit
calculé (en m3/min à l'orifice d'aspiration de la pompe, pression et
température absolues) est tracé par rapport à un facteur de corrélation
qui représente la valeur d'une combinaison spécifique de paramètres de
la pompe. L'équation linéaire entre le débit de la pompe et la fonction
de corrélation est ensuite calculée. Si un CVS possède plusieurs
gammes de vitesse, l'étalonnage doit être exécuté pour chaque gamme
utilisée. La stabilité en température doit être maintenue durant l'étalon-
nage.
2.2.1. Analyse des données
Le débit d'air (Qs) présent à chaque position de vanne (6 réglages
minimum) est calculé en m3/min normalisés à partir des données du
débitmètre et se fonde sur la méthode prescrite par le fabricant. Le
débit d'air est ensuite converti comme suit en débit de la pompe (V0),
exprimé en m3/tr à la température et à la pression absolues à l'entrée
de la pompe:
V0¼Qs
n/C3T
273/C3101 ;3
pA
où:
Qs= débit d'air dans des conditions normalisées (101,3 kPa, 273 K),
en m3/s
T = température à l'orifice d'aspiration de la pompe, en Kp
A= pression absolue à l'orifice d'aspiration de la pompe (pB−p1), en
kPa
n = débit de la pompe, en tr/s
Afin de tenir compte de l'interaction des variations de pression à la
pompe et du taux de glissement de la pompe, la fonction de corrélation
(X0) entre le débit de la pompe, la pression différentielle de l'orifice
d'aspiration à l'orifice de refoulement et la pression absolue à l'orifice
de refoulement de la pompe est déterminée comme suit:
X0¼1
n/C3ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
∆pp
pAs
où:
∆pp= pression différentielle de l'orifice d'aspiration à l'orifice de
refoulement de la pompe, en kPa
pA= pression de refoulement absolue à l'orifice de refoulement de
la pompe, en kPa
Un ajustement linéaire pour les moindres carrés est réalisé comme suit
afin de fournir l'équation d'étalonnage:
V0=D0−m*( X0)
D0et m sont respectivement les constantes et les pentes qui décrivent
les droites de régression.
Pour un système CVS à plusieurs gammes de vitesse, les courbes d'éta-
lonnage générées pour les différentes gammes de débit de la pompe
doivent être plus ou moins parallèles et les valeurs d'intercepte (D0)1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 114
▼M3
augmentent au fur et à mesure que la gamme de débit de la pompe
baisse.
Les valeurs dérivées de l'équation se situent à ± 0,5 % de la valeur
mesurée de V0. Les valeurs de m varient d'une pompe à l'autre. Un
débit entrant de particules dans le temps réduit le glissement de la
pompe, ce que les valeurs les plus basses de m reflètent. Par consé-
quent, l'étalonnage doit être exécuté au démarrage de la pompe, après
un gros entretien et lorsque la vérification du système complet (point
2.4) indique une variation du taux de glissement.
2.3.Étalonnage du venturi à écoulement critique (CFV)
L'étalonnage du CFV repose sur l'équation d'écoulement d'un venturi
critique. L'écoulement du gaz dépend de la pression et de la tempéra-
ture d'aspiration (voir ci-dessous):
Qs¼Kv/C3pAﬃﬃﬃ
Tp
où:
Kv= coefficient d'étalonnage
pA= pression absolue à l'entrée du venturi, en kPa
T = température à l'entrée du venturi, en K
2.3.1. Analyse des données
Le débit d'air (Qs) à chaque réglage de l'étrangleur (8 réglages
minimum) est déterminé, conformément à la méthode prescrite par le
fabricant, en m3/min normalisés à partir des données du débitmètre. Le
coefficient d'étalonnage est calculé comme suit à partir des données
d'étalonnage collectées pour chaque réglage:
Kv¼Qs/C3ﬃﬃﬃ
Tp
pA
où:
Qs= débit d'air dans des conditions normalisées (101,3 kPa, 273 K),
en m3/s
T = température à l'entrée du venturi, en K
pA= pression absolue à l'entrée du venturi, en kPa
Pour déterminer la plage de l'écoulement critique, KVest tracé comme
une fonction de la pression d'entrée du venturi. Pour l'écoulementcritique (réduit), K
Vpossède une valeur relativement constante. Au fur
et à mesure que la pression baisse (la dépression augmente), le venturi
s'agrandit et KVdiminue, ce qui montre que le CFV fonctionne en
dehors de la gamme admissible.
Le KVmoyen et l'écart type doivent être calculés pour huit points
minimum situés dans la région de l'écoulement critique. L'écart type
ne doit pas dépasser ± 0,3 % du KVmoyen.
2.4.Vérification du système complet
La précision totale du système de prélèvement CVS et du système
d'analyse est déterminée en introduisant une masse connue d'un gaz
polluant dans le système utilisé normalement. Le polluant est analysé
et la masse est dérivée conformément à l'annexe III, appendice 2, point
4.3, sauf dans le cas du propane où un facteur de 0,000472 est utilisé à
la place de 0,000479 pour les HC. L'une ou l'autre des deux techniques
suivantes est appliquée.
2.4.1. Mesure à l'aide d'un orifice à écoulement critique
Une quantité connue de gaz pur (monoxyde de carbone ou propane) est
introduite dans le système CVS via un orifice à écoulement critique
étalonné. Si la pression d'entrée est suffisamment élevée, le débit ajusté
au moyen de l'orifice à écoulement critique est indépendant de la pres-
sion de sortie de l'orifice ( ≡écoulement critique). Le système CVS
fonctionne pendant 5 à 10 minutes environ comme lors d'un essai
normal de mesure des émissions de gaz d'échappement. Un échantillon
de gaz est analysé à l'aide de l'équipement habituel (sac de prélèvement
ou méthode d'intégration) et la masse de gaz est calculée. La masse
ainsi déterminée se situe à ± 3 % de la masse connue de gaz injecté.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 115
▼M3
2.4.2. Mesure à l'aide d'une technique gravimétrique
Le poids d'une petite bouteille remplie de monoxyde de carbone ou de
propane est déterminé avec une précision de ± 0,01 gramme. Pendant 5
à 10 minutes environ, le système CVS fonctionne comme lors d'un essai
normal de mesure des émissions de gaz d'échappement lorsque le
monoxyde de carbone ou le propane est injecté dans le système. La
quantité de gaz pur libérée est déterminée par pesée différentielle. Un
échantillon de gaz est analysé à l'aide de l'équipement habituel (sac de
prélèvement ou méthode d'intégration) et la masse de gaz est calculée.
La masse ainsi déterminée doit se situer à ± 3 % de la masse connue de
gaz injecté.
3. ÉTALONNAGE DU SYSTÈME DE MESURE DES PARTICULES
3.1.Introduction
Chaque élément est étalonné aussi souvent que nécessaire afin de satis-
faire aux exigences de précision de la présente directive. La méthode
d'étalonnage à appliquer est décrite sous ce point pour les éléments
repris à l'annexe III, appendice 4, point 4, et à l'annexe V, point 2.
3.2.Mesure de débit
L'étalonnage des débitmètres de gaz ou des instruments de mesure du
débit doit être conforme à des normes internationales et/ou nationales.
L'erreur maximale de la valeur mesurée doit se situer à moins de ± 2 %
de la valeur relevée.
Si le débit de gaz est déterminé en mesurant le débit différentiel,
l'erreur maximale de la différence doit être telle que la précision de
GEDFsoit de l'ordre de ± 4 % (voir aussi l'annexe V, point 2.2.1,
EGA). Il peut être calculé en prenant la moyenne quadratique des
erreurs de chaque instrument.
3.3.Vérification des conditions de la dérivation
La gamme de vitesse des gaz d'échappement et les oscillations de pres-
sion sont vérifiées et réglées conformément aux exigences de l'annexe
V, point 2.2.1, EP, s'il y a lieu.
3.4.Intervalles d'étalonnage
Les instruments de mesure du débit sont étalonnés au moins une fois
tous les 3 mois ou à chaque réparation ou modification du système
susceptible d'influencer l'étalonnage.
4. ÉTALONNAGE DE L'ÉQUIPEMENT DE MESURE DES FUMÉES
4.1.Introduction
L'opacimètre est étalonné aussi souvent que nécessaire afin de satisfaire
aux exigences de précision de la présente directive. La méthode d'éta-
lonnage à appliquer est décrite sous ce point pour les éléments repris à
l'annexe III, appendice 4, point 5, et à l'annexe V, point 3.
4.2.Procédure d'étalonnage
4.2.1. Temps de mise en température
L'opacimètre est mis en température et stabilisé conformément aux
recommandations du fabricant. S'il est équipé d'un système à air de
purge destiné à éviter la formation de suies sur l'optique de l'appareil,
ce système doit aussi être activé et réglé conformément aux recomman-
dations du fabricant.
4.2.2. Détermination de la réponse de linéarité
La linéarité de l'opacimètre est vérifiée en mode de lecture d'opacité
conformément aux recommandations du fabricant. Trois filtres neutres
qui possèdent une transmittance connue et sont conformes aux
exigences de l'annexe III, appendice 4, point 5.2.5, sont installés sur
l'opacimètre et la valeur est enregistrée. Les filtres neutres doivent
posséder des opacités nominales approximatives de 10 %, 20 % et 40 %.
La linéarité ne doit pas s'écarter de plus de ± 2 % de l'opacité nominale
du filtre neutre. Toute non-linéarité supérieure à la valeur susmen-
tionnée doit être corrigée avant l'essai.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 116
▼M3
4.3.Intervalles d'étalonnage
Conformément au point 4.2.2, l'opacimètre est étalonné au moins une
fois tous les 3 mois ou à chaque réparation ou modification du système
susceptible d'influencer l'étalonnage.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 117
▼M3
ANNEXE IV
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES DU CARBURANT DE
RÉFÉRENCE À UTILISER POUR LES ESSAIS DE RÉCEPTION ET LE
CONTRÔLE DE LA CONFORMITÉ DE LA PRODUCTION
1. CARBURANT DIESEL (1)
Paramètre UnitéLimites (2)
Méthode d'essai Publication
Minimale Maximale
Indice de cétane (3) 52 54 EN-ISO 5165 1998(4)
Densité à 15 ºC kg/m3833 837 EN-ISO 3675 1995
Distillation:
— point à 50 % ºC 245 — EN-ISO 3405 1998
— point à 95 % ºC 345 350 EN-ISO 3405 1998
— point d'ébullition fi-
nal ºC — 370 EN-ISO 3405 1998
Point d'éclair ºC 55 — EN 22719 1993
TLF ºC — − 5 EN 116 1981
Viscosité à 40 ºC mm2/s 2,5 3,5 EN-ISO 3104 1996
Hydrocarbures aromati-
ques polycycliques % m/m 3,0 6,0 IP 391 (*) 1995
Teneur en soufre(5)
mg/kg — 300pr. EN-ISO/DIS
14596 1998(6)
Corrosion lame de cui-
vre — 1 EN-ISO 2160 1995
RésiduConradson(10%
DR) % m/m — 0,2 EN-ISO 10370
Teneur en cendres % m/m — 0,01 EN-ISO 6245 1995
Teneur en eau % m/m — 0,05 EN-ISO 12937 1995
Indice de neutralisation
(acidité forte) KOH/g — 0,02ASTM D 974-
95 1998(4)
Stabilité à l'oxyda-
tion (6) mg/ml — 0,025 EN-ISO 12205 1996
(*) Nouvelle méthode
plus appropriée en
cours d'élaboration pour
les aromatiques polycy-
cliques % m/m — — EN 12916 [1997](4)
(1) S'il est nécessaire de calculer l'efficacité thermique d'un moteur ou d'un véhicule, le pouvoir calorifique du
carburant peut être calculé à partir de: énergie spécifique (pouvoir calorifique) (net) en MJ/kg = (46,423 −
8,792d2+ 3,170d) (1 − (x + y + s)) + 9,420s − 2,499x
étant entendu que:d = la densité à 15 ºCx = la proportion en masse d'eau (%/100)y = la proportion en masse de cendres (%/100)
s = la proportion en masse de soufre (%/100).
(
2) Les valeurs indiquées dans les spécifications sont des «valeurs réelles». Lors de l'établissement des valeurs
limites, on a appliqué les termes de la norme ISO 4259 Produits pétroliers - Détermination et application des
valeurs de fidélité relatives aux méthodes d'essai, et, lors de la fixation d'un minimum, une différence mini-
male de 2R par rapport à la valeur zéro a été prise en compte; lors de la fixation d'un maximum et d'unminimum, la différence minimale entre ces valeurs est 4R (R: reproductibilité). Malgré cette mesure, quiest nécessaire pour des raisons statistiques, le fabricant d'un carburant devra néanmoins viser la valeur zérolorsque le maximum stipulé est de 2R, et la valeur moyenne lorsqu'il existe un minimum et un maximum. Au
cas où il serait nécessaire de vérifier le respect des spécifications, les termes de la norme ISO 4259 devront
être appliqués.
(
3) La gamme fixée pour l'indice de cétane n'est pas conforme à l'exigence d'une gamme minimale de 4R.
Cependant, en cas de litige entre le fournisseur et l'utilisateur de carburant, les termes de la norme ISO4259 peuvent être utilisés à condition de répéter les mesures un nombre suffisant de fois pour atteindre la
précision nécessaire plutôt que d'effectuer des déterminations isolées.
(
4) Le mois de publication sera complété en temps utile.
(5) La teneur effective en soufre du carburant utilisé pour les essais du type I est rapportée. En outre, la teneur
en soufre du carburant de référence utilisé pour approuver un véhicule ou un moteur par rapport aux valeurslimites indiquées à la ligne B du tableau du point 6.2.1 de l'annexe I de la présente directive doit avoir une
teneur maximale en soufre de 50 ppm. La Commission proposera dès que possible, et pour le 31 décembre1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 118
▼M3
1999 au plus tard, une modification de la présente annexe pour refléter la moyenne du marché en ce qui
concerne la teneur en soufre pour le carburant défini à l'annexe IV de la directive 98/70/CE.
(6) Même si la stabilité à l'oxydation est contrôlée, il est probable que la durée de conservation sera limitée. Le
fournisseur doit donner son avis sur les conditions et la durée de stockage.
2. GAZ NATUREL (GN)
Les carburants du marché européen sont disponibles en deux gammes:
— la gamme H dont les carburants de référence extrêmes sont les carburants
G20et G23,
— la gamme L dont les carburants de référence extrêmes sont les carburants
G23et G25.
Les caractéristiques des carburants de référence G20,G23et G25sont récapitu-
lées ci-après:
Carburant de référence G20
Caractéristiques Unités BaseLimites
Méthode d'essai
Min. Max.
Composition:
Méthane 100 99 100
Bilan % mole — — 1 ISO 6974
[S et Inertes + C2/C2+]
N2
Teneur en soufre mg/m3(1) — — 50 ISO 6326-5
(1) Valeur à déterminer dans des conditions normalisées [293,2 K (20 ºC) et 101,3 kPa].
Carburant de référence G23
Caractéristiques Unités BaseLimites
Méthode d'essai
Min. Max.
Composition:
Méthane 92,5 91,5 93,5
Bilan % mole — — 1 ISO 6974
[S et Inertes + C2/C2+]
N27,5 6,5 8,5
Teneur en soufre mg/m3(1) — — 50 ISO 6326-5
(1) Valeur à déterminer dans des conditions normalisées [293,2 K (20 ºC) et 101,3 kPa].
Carburant de référence G25
Caractéristiques Unités BaseLimites
Méthode d'essai
Min. Max.
Composition:
Méthane 86 84 88
Bilan % mole — — 1 ISO 6974
[S et Inertes + C2/C2+]
N214 12 16
Teneur en soufre mg/m3(1) — — 50 ISO 6326-5
(1) Valeur à déterminer dans des conditions normalisées [293,2 K (20 ºC) et 101,3 kPa].1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 119
▼M3
3. GAZ DE PÉTROLE LIQUÉFIÉ (GPL)
Paramètre UnitéLimites pour le
carburant ALimites pour le
carburant B
Méthode d'essai
MinimaleMaxi-
maleMinimaleMaxi-
male
Indice d'octane
moteur93,5 93,5 EN 589, annexe B
Composition:
Teneur en C3 % vol 48 52 83 87
Teneur en C4 % vol 48 52 13 17 ISO 7941
Oléfines % vol 0 12 9 15
Résidu d'évapora-
tionmg/kg 50 50 NFM 41-015
Teneur totale en
soufreppm
poids(1)50 50 EN 24260
Hydrogène sulfuré — Néant Néant ISO 8819
Corrossion lame
de cuivreCalcul Classe 1 Classe 1 ISO 6251(2)
Eau à 0 ºC Sans Sans Contrôle visuel
(1) Valeur à déterminer dans des conditions normalisées à 293,2 K (20 ºC) et 101,3 kPa.
(2) Il se peut que cette méthode ne détermine pas avec précision la présence de matières corrosives si l'échan-
tillon contient des inhibiteurs de corrosion ou d'autres substances chimiques qui abaissent la corrosivité del'échantillon sur la lame de cuivre. Par conséquent, il est interdit d'ajouter des composés de cette naturedans le seul but de biaiser la méthode d'essai.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 120
▼M3
ANNEXE V
SYSTÈMES D'ANALYSEET DE PRÉLÈVEMENT
1. DÉTERMINATION DES ÉMISSIONS DE GAZ POLLUANTS
1.1.Introduction
Le point 1.2 et les figures 7 et 8 contiennent des descriptions détaillées
des systèmes de prélèvement et d'analyse recommandés. Comme diverses
configurations peuvent générer des résultats équivalents, une conformité
exacte aux figures 7 et 8 n'est pas requise. Des éléments supplémentaires,tels que des instruments, des robinets, des solénoïdes, des pompes et des
commutateurs, peuvent servir à fournir des informations complémentaires
et à coordonner les fonctions des systèmes constitutifs. D'autres éléments
qui ne sont pas nécessaires pour garantir la précision de certains systèmes
peuvent être exclus si leur exclusion repose sur une bonne appréciation
technique.
Figure 7
Schéma du système d'analyse des gaz d'échappement bruts pour le
CO, le CO
2, les NOxet les HC
(Essai ESC uniquement)
1.2.Description du système d'analyse
On trouvera ci-après la description d'un système d'analyse destiné à la
détermination des émissions de gaz contenus dans les gaz d'échappement
bruts (figure 7, essai ESC uniquement) ou dilués (figure 8, essais ETC et
ESC) et fondé sur l'utilisation:
— d'un analyseur HFID pour la mesure des hydrocarbures,
— d'un analyseur NDIR pour la mesure du monoxyde et du dioxyde de
carbone,
— d'un analyseur HCLD ou d'un analyseur équivalent pour la mesure des
oxydes d'azote.
L'échantillon de tous les éléments constitutifs peut être prélevé à l'aide
d'une sonde ou deux sondes de prélèvement installées à proximité immé-
diate l'une de l'autre et réparties au niveau interne vers les différents
analyseurs. Il convient de veiller à éviter la condensation d'éléments
constitutifs des gaz d'échappement (y compris l'eau et l'acide sulfurique)
en tout point du système d'analyse.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 121
▼M3
Figure 8
Schéma du système d'analyse des gaz d'échappement dilués pour le
CO, le CO2, les NOxet les HC
(Essai ETC, essai ESC en option)
1.2.1.Éléments des figures 7 et 8
EP Tuyau d'échappementSP1 Sonde de prélèvement de gaz d'échappement (figure 7 unique-
ment)
Il est recommandé d'utiliser une sonde droite en acier inoxydable pourvue
de plusieurs trous et fermée au bout. Son diamètre intérieur n'est pas su-
périeur à celui de la conduite de prélèvement. Son épaisseur de paroi
n'excède pas 1 mm. 3 trous minimum sont pratiqués dans 3 plans radiaux
différents dimensionnés pour prélever approximativement le même débit.
La sonde doit s'étendre sur 80 % au moins du diamètre du tuyau d'échap-
pement. Une ou deux sondes de prélèvement peuvent être utilisées.
Sonde de prélèvement de HC dans des gaz d'échappement dilués
(figure 8 uniquement)
La sonde doit:
— être définie comme la première portion de 254 mm à 762 mm de la
conduite de prélèvement chauffée HSL1;
— posséder un diamètre intérieur minimal de 5 mm;— être installée dans le tunnel de dilution DT (voir le point 2.3, figure
20) en un emplacement caractérisé par un excellent mélange de l'air
de dilution et des gaz d'échappement (c'est-à-dire à environ 10 diamè-
tres de tunnel en aval du point d'entrée des gaz d'échappement dans le
tunnel de dilution);
— être à une distance (radiale) suffisante d'autres sondes et de la paroi
du tunnel afin de ne pas être influencée par des sillages ou des tour-
billons;
— être chauffée afin de porter la température du flux de gaz à 463 K
± 10 K (190 ºC ± 10 ºC) à la sortie de la sonde.
SP3 Sonde de prélèvement de CO, de CO
2et de NOxdans les gaz
d'échappement dilués (figure 8 uniquement)
La sonde doit:
— se situer dans le même plan que la sonde SP2,
— être à une distance (radiale) suffisante d'autres sondes et de la paroi
du tunnel afin de ne pas être influencée par des sillages ou des tour-
billons;1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 122
▼M3
— être chauffée et isolée sur toute sa longueur jusqu'à une température
minimale de 328 K (55 ºC) afin d'éviter la condensation d'eau.
HSL1 Conduite de prélèvement chaufféeLa conduite de prélèvement fournit, à partir d'une sonde isolée, un échan-
tillon de gaz au(x) point(s) de division et à l'analyseur de HC.
La conduite de prélèvement doit:
— posséder un diamètre intérieur de 5 mm au minimum et de 13,5 mm
au maximum,
— être en acier inoxydable ou en PTFE,
— maintenir la paroi à une température de 463 K ± 10 K (190 ºC ± 10 ºC)
mesurée à chaque section chauffée contrôlée individuellement, si la
température des gaz d'échappement au niveau de la sonde de prélève-
ment est égale ou inférieure à 463 K (190 ºC);
— maintenir la paroi à une température supérieure à 453 K (180 ºC), si
la température des gaz d'échappement au niveau de la sonde de prélè-
vement est supérieure à 463 K (190 ºC);
— maintenir les gaz à une température de 463 K ± 10 K (190 ºC ± 10 ºC)
juste avant le filtre chauffé F2 et l'analyseur HFID.
HSL2 Conduite de prélèvement de NO
xchauffée
La conduite de prélèvement doit:
— maintenir la paroi à une température de 328 K à 473 K (55 ºC à
200 ºC), jusqu'au convertisseur C en présence d'un bain de refroidis-
sement B et jusqu'à l'analyseur en l'absence d'un bain de
refroidissement B;
— être en acier inoxydable ou en PTFE.
SL Ligne de prélèvement de CO et de CO2
La conduite est en PTFE ou en acier inoxydable. Elle peut être chauffée
ou non.
BK Sac à air de dilution (option; figure 8 uniquement)
Pour le prélèvement des concentrations de l'air de dilution.
BGSacdeprélèvement(option;figure8uniquementpourleCOetle
CO2)
Pour le prélèvement des concentrations de l'échantillon.F1 Préfiltre chauffé (option)Il doit être maintenu à la même température que HSL1.F2 Filtre chaufféLe filtre extrait toutes les particules solides des gaz prélevés avant l'ana-
lyseur. Il doit être maintenu à la même température que HSL1. Il doit être
remplacé chaque fois que cela est nécessaire.
P Pompe de prélèvement chauffée
La pompe doit être chauffée à la même température que HSL1.
HCDétecteur d'ionisation de flamme chauffé (HFID) utilisé pour la mesure
des hydrocarbures. Il doit être maintenu à une température de 453 K à
473 K (180 ºC à 200 ºC).
CO, CO
2
Analyseurs NDIR pour la mesure du monoxyde et du dioxyde de carbone
(facultatif pour la détermination du taux de dilution dans le cas d'une
mesure des PT).
NOAnalyseur CLD ou HCLD pour la mesure des oxydes d'azote. Si un
analyseur HCLD est utilisé, il doit être maintenu à une température de
328 K à 473 K (55 ºC à 200 ºC).
C ConvertisseurUn convertisseur est utilisé pour procéder à la réduction catalytique de
NO
2en NO avant une analyse dans le CLD ou le HCLD.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 123
▼M3
BB ain de refroidissement (option)
Pour le refroidissement et la condensation de l'eau contenue dans les gaz
d'échappement prélevés. Le bain doit être maintenu à une température de
273 K à 277 K (0 ºC à 4 ºC) par de la glace ou un système de refroidis-
sement. Il est facultatif si l'analyseur n'est pas perturbé par des vapeurs
d'eau (voir l'annexe III, appendice 5, points 1.9.1 et 1.9.2). Si l'eau est
éliminée par condensation, la température des gaz prélevés ou le point
de rosée doit être surveillé soit dans le piège à eau, soit en aval. La
température des gaz prélevés ou le point de rosée ne doit pas dépasser
280 K (7 ºC). Des sécheurs chimiques ne peuvent pas être utilisés pour
éliminer l'eau de l'échantillon.
T1, T2, T3 Capteurs de température
Pour la surveillance de la température du flux de gaz.
T4 Capteur de températurePour la surveillance de la température du convertisseur NO
2— NO.
T5 Capteur de températurePour la surveillance de la température du bain de refroidissement.G1, G2, G3 ManomètresPour la mesure de la pression dans les conduites de prélèvement.R1, R2 Régulateurs de pression
Pour le contrôle de la température de l'air et du carburant pour le HFID.
R3, R4, R5 Régulateurs de pressionPour le contrôle de la pression dans les conduites de prélèvement et du
débit vers les analyseurs.
FL1, FL2, FL3 DébitmètresPour la surveillance du débit dérivé de l'échantillon.
FL4 à FL6 Débitmètres (option)
Pour la surveillance du débit à travers les analyseurs.V1 à V5 Robinets sélecteursRobinets permettant d'envoyer au choix les gaz d'échappement prélevés,
le gaz de réglage de sensibilité et d'un gaz de mise à zérodans les analy-
seurs.
V6, V7 Robinets électromagnétiquesPour le contournement du convertisseur NO
2— NO.
V8 Robinet à pointeauPour le réglage du débit à travers le convertisseur NO
2— NO C et de la
dérivation.
V9, V10 Robinets à pointeauPour le réglage des débits vers les analyseurs.V11, V12 Robinets de purge (option)Pour la vidange du condensat du bain B.
1.3.Analyse des NMHC (moteurs à essence fonctionnant au gaz naturel
uniquement)
1.3.1.Méthode de chromatographie en phase gazeuse (CG, figure 9)
Lorsque la méthode CG est appliquée, un faible volume mesuré d'échan-
tillon est injecté sur une colonne d'analyse au travers de laquelle il est
balayé par un gaz porteur inerte. La colonne sépare les divers éléments
constitutifs selon leurs points d'ébullition afin qu'ils éluent de la colonneà des moments différents. Ils traversent ensuite un détecteur qui envoie
un signal électrique en fonction de leur concentration. Cette technique
d'analyse n'étant pas continue, elle peut uniquement être combinée à la
méthode de prélèvement en sacs qui est décrite à l'annexe III, appendice
4, point 3.4.2.
Pour des NMHC, il convient d'opter pour un CG automatique équipé d'un
FID. Les gaz d'échappement sont prélevés dans un sac dont une partie
seulement est prélevée et injectée dans le CG. L'échantillon est séparé1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 124
▼M3
en deux parties (CH4/air/CO et NMHC/CO2/H2O) sur la colonne de
Porapak. La colonne avec tamis moléculaire sépare le CH4de l'air et du
CO avant de l'envoyer dans le FID où sa concentration est mesurée. Un
cycle complet (temps écoulé entre l'injection de deux échantillons) peut
être accompli en 30 s. Pour déterminer les NMHC, la concentration de
CH4est soustraite de la concentration totale de HC (voir l'annexe III,
appendice 2, point 4.3.1).
La figure 9 illustre un chromatographe en phase gazeuse caractéristique
monté pour une mesure de routine du CH4. D'autres méthodes CG
peuvent également être appliquées en se fondant sur une bonne apprécia-
tion technique.
Figure 9
Schéma d'analyse du méthane (méthode CG)
Éléments de la figure 9
PC Colonne de PorapakUtiliser une colonne de Porapak N, 180/300 µm (maille de 50/80),
longueur de 610 mm × diamètre intérieur de 2,16 mm, et la conditionner,
avant la première utilisation, pendant au moins 12 heures à 423 K
(150 ºC) avec un gaz porteur.
MSC Colonne avec tamis moléculaireUtiliser une colonne du type 13X, 250/350 µm (maille de 45/60),
longueur de 1220 mm × diamètre intérieur de 2,16 mm, et la condi-
tionner, avant la première utilisation, pendant au moins 12 heures à
423 K (150 ºC) avec un gaz porteur.
OV FourPour le maintien des colonnes et des robinets à une température stable
adaptée au fonctionnement des analyseurs et pour le conditionnement
des colonnes à 423 K (150 ºC).
SLP Boucle de prélèvementUne longueur suffisante de tubage en acier inoxydable pour obtenir un
volume approximatif de 1 cm
3.
P PompePour l'acheminement de l'échantillon vers le chromatographe à gaz.D SécheurUn sécheur contenant un tamis moléculaire sert à éliminer l'eau et
d'autres contaminants qui sont éventuellement présents dans le gaz
porteur.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 125
▼M3
HC
Détecteur d'ionisation de flamme (FID) pour mesurer la concentration de
méthane.
V1 Robinet d'injection de l'échantillon
Pour l'injection de l'échantillon prélevé dans le sac de prélèvement via le
SL de la figure 8. Il doit posséder un faible volume mort, être étanche
aux gaz et pouvoir être chauffé à 423 K (150 ºC).
V3 Robinet sélecteurPour la sélection du gaz de réglage de sensibilité et de l'échantillon ou la
fermeture du débit.
V2, V4, V5, V6, V7, V8 Robinets à pointeau
Pour le réglage du débit dans le système.
R1, R2, R3 Régulateurs de pressionPour le contrôle des débits du carburant (= gaz porteur), de l'échantillon
et de l'air.
FC CapillairePour le contrôle du débit d'air vers le FID.G1, G2, G3 Manomètres
Pour le contrôle des débits du carburant (= gaz porteur), de l'échantillon
et de l'air.
F1, F2, F3, F4, F5 Filtres
Filtres en métal fritté pour éviter l'infiltration de grosses particules dans la
pompe ou l'instrument.
FL 1
Pour la mesure du débit dérivé de l'échantillon.
1.3.2.Méthode du séparateur de méthane (NMC, figure 10)
À l'exception du CH
4, le séparateur oxyde tous les hydrocarbures en CO2et en H2O afin que, lors du passage de l'échantillon dans le NMC, seul le
CH4soit détecté par le FID. Lors d'un prélèvement en sacs, un système de
dérivation de débit est installé en SL (voir le point 1.2, figure 8) pour que
le débit puisse aisément traverser ou contourner le séparateur conformé-
ment à la partie supérieure de la figure 10. Pour la mesure de NMHC, les
deux valeurs (HC et CH4) sont observées sur le FID et enregistrées. Si la
méthode d'intégration est appliquée, un NMC en ligne équipé d'un second
FID est installé dans HSL1 en parallèle avec le FID normal (voir le point
1.2, figure 8) conformément à la partie inférieure de la figure 10. Pour la
mesure de NMHC, les valeurs des deux FID (HC et CH4) sont observées
et enregistrées.
Le séparateur est caractérisé à une température égale ou supérieure à
600 K (327 ºC) avant de tester son effet catalyseur sur le CH4et le C2H6à des valeurs de H2O représentatives des conditions d'écoulement des gaz
d'échappement. Le point de rosée et le niveau d'O2du flux de gaz
d'échappement prélevés doivent être connus. La réponse relative du FID
au CH4doit être enregistrée (voir l'annexe III, appendice 5, point 1.8.2).1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 126
▼M3
Figure 10
Schéma d'analyse du méthane avec le séparateur de méthane (NMC)
Éléments de la figure 10
NMC Séparateur de méthanePour l'oxydation de tous les hydrocarbures, à l'exception du méthane.
HC
Détecteur d'ionisation de flamme chauffé (HFID) pour mesurer les
concentrations de HC et de CH
4. Il doit être maintenu à une température
de 453 K à 473 K (180 ºC à 200 ºC).
V1 Robinet sélecteur
Pour la sélection de l'échantillon, du gaz de mise à zéro et du gaz de
réglage de sensibilité. V1 est identique à V2 dans la figure 8.
V2, V3 Robinets électromagnétiques
Pour le contournement du NMC.
V4 Robinet à pointeau
Pour le réglage du débit à travers le NMC et la dérivation.R1 Régulateur de pression
Pour le contrôle de la pression dans la conduite de prélèvement et du
débit vers le HFID. R1 est identique à R3 dans la figure 8.
FL1 Débitmètre
Pour la mesure du débit dérivé de l'échantillon. FL1 est identique à FL1
dans la figure 8.
2. DILUTION DES GAZ D'ÉCHAPPEMENT ET DÉTERMINATION DES
PARTICULES
2.1.Introduction
Les points 2.2, 2.3 et 2.4 ainsi que les figures 11 à 22 contiennent des
descriptions détaillées des systèmes recommandés de dilution et de prélè-
vement. Comme diverses configurations peuvent générer des résultats
équivalents, une conformité exacte à ces figures n'est pas requise. Des1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 127
▼M3
éléments supplémentaires, tels que des instruments, des robinets, des solé-
noïdes, des pompes et des commutateurs, peuvent servir à fournir des
informations complémentaires et à coordonner les fonctions des systèmes
constitutifs. D'autres éléments qui ne sont pas nécessaires pour garantir la
précision de certains systèmes peuvent être exclus si leur exclusion se
fonde sur une bonne appréciation technique.
2.2.Système de dilution en dérivation
Les figures 11 à 19 décrivent un système de dilution fondé sur la dilution
d'une partie du flux de gaz d'échappement. Différents types de systèmes
de dilution peuvent assurer la division du flux des gaz d'échappement et
le processus ultérieur de dilution. Afin de faciliter la collecte ultérieure
des particules, la totalité ou une partie des gaz d'échappement dilués est
envoyée vers le système de prélèvement de particules (point 2.4, figure
21). La première méthode est appelée type de prélèvement total et la
seconde type d'échantillonnage fractionné .
Le calcul du taux de dilution dépend du type de système utilisé. Les types
suivants sont recommandés:
Systèmes isocinétiques (figures 11 et 12)Avec ces systèmes, le débit qui pénètre dans le tube de transfert est
adapté à la vitesse et/ou pression des gaz du flux global des gaz d'échap-
pement; par conséquent, le flux de gaz d'échappement ne doit pas être
perturbé et doit être uniforme au niveau de la sonde de prélèvement, ce
qui est en général obtenu en plaçant, en amont du point de prélèvement,
un résonateur et un tube d'alimentation droit. Le rapport de division est
ensuite calculé à partir de valeurs aisément mesurables telles que les
diamètres des tubes. Il convient de relever que l'isocinétique sert unique-
ment à adapter les conditions d'écoulement et non la composition
granulométrique. Celle-ci n'est en général pas nécessaire, car les parti-
cules sont suffisamment petites pour suivre les courants naturels du
fluide.
Systèmes à régulation de débit avec mesure des concentrations (figures
13 à 17)
Avec ces systèmes, un échantillon est prélevé dans le flux global des gaz
d'échappement en réglant le débit d'air de dilution et le débit total des gaz
d'échappement dilués. Le taux de dilution est déterminé à partir des
concentrations de gaz traceurs tels que le CO
2ou les NOx, présents natu-
rellement dans les gaz d'échappement d'un moteur. Les concentrations
dans les gaz d'échappement dilués et l'air de dilution sont mesurées tandis
que la concentration dans les gaz d'échappement bruts peut être mesurée
directement ou déterminée à partir du débit de carburant et de l'équation
du bilan carbone si la composition du carburant est connue. Les systèmes
peuvent être contrôlés grâce au taux de dilution calculé (figures 13 et 14)
ou au débit vers le tube de transfert (figures 12, 13 et 14).
Systèmes à régulation de débit avec mesure de débit (figures 18 et 19)Avec ces systèmes, un échantillon est prélevé dans le flux global des gaz
d'échappement en réglant le flux d'air de dilution et le flux total des gaz
d'échappement dilués. Le taux de dilution est calculé à partir de la diffé-
rence entre les deux débits. Il s'impose d'étalonner précisément les
débitmètres les uns par rapport aux autres, car la grandeur relative des
deux débits peut engendrer des erreurs considérables à des taux de dilu-
tion élevés (de 15 et plus). Le débit est régulé de manière très directe en
maintenant les gaz d'échappement dilués à un débit constant et en modi-
fiant, le cas échéant, le débit d'air de dilution.
Lorsque des systèmes de dilution en dérivation sont employés, il faut
veiller à éviter les problèmes potentiels posés, d'une part, par la perte de
particules dans le tube de transfert afin de garantir le prélèvement d'un
échantillon représentatif des gaz d'échappement du moteur et, d'autre
part, par la détermination du rapport de division. Les systèmes décrits
accordent une attention particulière à ces zones critiques.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 128
▼M3
Figure 11
Système de dilution en dérivation avec sonde isocinétique et échantil-
lonnage fractionné (régulation SB)
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EP
vers le tunnel de dilution DT par le tube de transfert TT via la sonde de
prélèvement isocinétique ISP. La pression différentielle des gaz d'échap-
pement entre le tuyau d'échappement et l'entrée de la sonde est mesurée
avec le transducteur de pression DPT. Ce signal est transmis au régula-
teur de débit FC1 qui commande le ventilateur aspirant SB afin de
maintenir une pression différentielle de zéro à la pointe de la sonde.
Dans ces conditions, les vitesses des gaz d'échappement en EP et ISP
sont identiques et le débit qui traverse ISP et TT est une fraction cons-
tante (division) du débit de gaz d'échappement. Le rapport de division
est déterminé à partir des sections d'EP et d'ISP. Le débit d'air de dilution
est mesuré à l'aide du débitmètre FM1. Le taux de dilution est calculé à
partir du débit d'air de dilution et du rapport de division.
Figure 12
Système de dilution en dérivation avec sonde isocinétique et échantil-
lonnage fractionné (régulation PB)
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EP
vers le tunnel de dilution DT par le tube de transfert TT via la sonde de
prélèvement isocinétique ISP. La pression différentielle des gaz d'échap-
pement entre le tuyau d'échappement et l'entrée de la sonde est mesurée
avec le transducteur de pression DPT. Ce signal est transmis au régula-
teur de débit FC1 qui commande le ventilateur soufflant PB afin de
maintenir une pression différentielle de zéro à la pointe de la sonde. Àcette fin, une faible fraction de l'air de dilution dont le débit a déjà été
mesuré à l'aide du débitmètre FM1 est prélevée et envoyée vers le TT
par un organe déprimogène pneumatique. Dans ces conditions, les
vitesses des gaz d'échappement en EP et ISP sont identiques et le débit
qui traverse ISP et TT est une fraction constante (division) du débit de1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 129
▼M3
gaz d'échappement. Le rapport de division est déterminé à partir des
sections d'EP et d'ISP. L'air de dilution est aspiré au travers de DT par
le ventilateur aspirant SB et le débit est mesuré à l'aide du débitmètre
FM1 à l'entrée de DT. Le taux de dilution est calculé à partir du débit
d'air de dilution et du rapport de division.
Figure 13
Système dedilution en dérivation avec mesurede la concentration de
CO2ou de NOxet échantillonnage fractionné
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EPvers le tunnel de dilution DT par la sonde de prélèvement SP et le tube
de transfert TT. Les concentrations d'un gaz traceur (CO
2ouN Ox) sont
mesurées dans les gaz d'échappement bruts et dilués ainsi que dans l'air
de dilution au moyen du ou des analyseurs de gaz d'échappement EGA.
Ces signaux sont transmis au régulateur de débit FC2 qui contrôle le
ventilateur soufflant PB ou le ventilateur aspirant SB afin de maintenir
la division des gaz d'échappement et le taux de dilution désirés dans
DT. Le taux de dilution est calculé à partir des concentrations de gaz
traceurs dans les gaz d'échappement bruts, les gaz d'échappement dilués
et l'air de dilution.
Figure 14
Système dedilution en dérivation avec mesurede la concentration de
CO2, bilan carbone et échantillonnage total
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 130
▼M3
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EP
vers le tunnel de dilution DT par la sonde de prélèvement SP et le tube
de transfert TT. Les concentrations de CO2sont mesurées dans les gaz
d'échappement dilués et dans l'air de dilution à l'aide du ou des analy-
seurs de gaz d'échappement EGA. Les signaux du CO2et du débit de
carburant GFUELsont transmis au régulateur de débit FC2 ou au régulateur
de débit FC3 du système de prélèvement de particules (voir la figure 21).
FC2 contrôle le ventilateur soufflant PB et FC3 la pompe de prélèvement
P (voir la figure 21), réglant ainsi les débits entrants et sortants du
système pour maintenir la division des gaz d'échappement et le taux de
dilution désirés dans DT. Le taux de dilution est calculé à partir des
concentrations de CO2et de GFUELen se fondant sur l'hypothèse du bilan
carbone.
Figure 15
Système de dilution en dérivation avec venturi simple, mesure des
concentrations et échantillonnage fractionné
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EP
vers le tunnel de dilution DT par la sonde de prélèvement SP et le tube
de transfert TT en raison de la pression négative créée par le venturi VN
dans DT. Le débit de gaz qui traverse TT dépend de l'échange d'énergie
cinétique dans la zone du venturi et est dès lors influencé par la tempéra-
ture absolue des gaz à la sortie du TT. Par conséquent, la division des gaz
d'échappement pour un débit donné dans le tunnel n'est pas constante et
le taux de dilution à faible charge est légèrement inférieur à celui obtenu
à charge élevée. Les concentrations de gaz traceurs (CO2ouN Ox) sont
mesurées dans les gaz d'échappement bruts, les gaz d'échappement dilués
et l'air de dilution au moyen du ou des analyseurs de gaz d'échappement
EGA; par ailleurs, le taux de dilution est calculé à partir des valeurs ainsi
mesurées.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 131
▼M3
Figure 16
Système de dilution en dérivation avec double venturi ou double
organe déprimogène, mesure de la concentration et échantillonnage
fractionné
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EPvers le tunnel de dilution DT par la sonde de prélèvement SP et le tube
de transfert TT, via un diviseur de débit qui contient une série d'organes
déprimogènes ou de venturis. Le premier (FD1) est placé dans EP et le
second (FD2) dans TT. En outre, deux régulateurs de pression (PCV1 et
PCV2) sont requis pour maintenir une division constante des gaz d'échap-
pement en contrôlant la contre-pression dans EP et la pression dans DT.
PCV1 est installé en aval de SP dans EP et PCV2 entre le ventilateur
soufflant PB et DT. Les concentrations de gaz traceurs (CO
2ouN Ox)
sont mesurées dans les gaz d'échappement bruts, les gaz d'échappement
dilués et l'air de dilution au moyen du ou des analyseurs de gaz d'échap-
pement EGA. Elles sont nécessaires pour vérifier la division des gaz
d'échappement et peuvent servir à régler PCV1 et PCV2 pour un contrôle
précis de la division. Le taux de dilution est calculé à partir des concen-
trations de gaz traceurs.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 132
▼M3
Figure 17
Système de dilution en dérivation avec diviseur à tubes multiples,
mesure de la concentration et échantillonnage fractionné
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EPvers le tunnel de dilution DT par le tube de transfert TT, via le diviseur
de débit FD3 composé de plusieurs tubes de mêmes dimensions
(diamètre, longueur et rayon de courbure identiques) installés dans EP.
Les gaz d'échappement qui passent par un de ces tubes sont amenés
dans DT et les gaz d'échappement qui passent par les autres tubes traver-
sent le réservoir tampon DC. Par conséquent, la division des gaz
d'échappement dépend du nombre total de tubes. Un contrôle constant
de la division impose d'observer une pression différentielle de zéro entre
DC et la sortie de TT, mesurée à l'aide du transducteur de pression diffé-
rentielle DPT. On obtient une pression différentielle de zéro en injectant
de l'air frais dans DT à la sortie de TT. Les concentrations de gaz
traceurs (CO
2ouN Ox) sont mesurées dans les gaz d'échappement bruts,
les gaz d'échappement dilués et l'air de dilution au moyen du ou des
analyseurs de gaz d'échappement EGA. Elles sont nécessaires pour véri-
fier la division des gaz d'échappement et peuvent servir à régler le débit
d'air d'injection pour un contrôle précis de la division. Le taux de dilution
est calculé à partir des concentrations de gaz traceurs.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 133
▼M3
Figure 18
Systèmededilutionendérivationavecrégulationdedébitetéchantil-
lonnage total
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EPvers le tunnel de dilution DT par la sonde de prélèvement SP et le tube
de transfert TT. Le débit total dans le tunnel est réglé à l'aide du régula-
teur de débit FC3 et de la pompe de prélèvement P du système de
prélèvement de particules (voir la figure 18). Pour atteindre la division
désirée de l'air d'échappement, le débit d'air de dilution est contrôlé par
le régulateur de débit FC2 qui peut utiliser G
EXHW,GAIRWouGFUELcomme
signaux de commande. Le débit de l'échantillon qui pénètre dans DT est
la différence entre le débit total et le débit d'air de dilution. Le débit d'air
de dilution est mesuré à l'aide du débitmètre FM1 et le débit total à l'aide
du débitmètre FM3 du système de prélèvement de particules (voir la
figure 21). Le taux de dilution est calculé à partir de ces deux débits.
Figure 19
Systèmededilutionendérivationavecrégulationdedébitetéchantil-
lonnage fractionné
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 134
▼M3
Les gaz d'échappement bruts sont transférés du tuyau d'échappement EP
vers le tunnel de dilution DT par la sonde de prélèvement SP et le tube
de transfert TT. La division des gaz d'échappement et le débit qui pénètre
dans DT sont contrôlés par le régulateur de débit FC2 qui règle en consé-
quence les débits (ou vitesses) du ventilateur soufflant PB et du
ventilateur aspirant SB, ce qui est rendu possible par le fait que l'échan-
tillon prélevé avec le système de prélèvement de particules est ramené
dans DT. GEXHW,GAIRWouGFUELpeuvent être utilisés comme signaux de
commande pour FC2. Le débit d'air de dilution est mesuré à l'aide du
débitmètre FM1 et le débit total à l'aide du débitmètre FM2. Le taux de
dilution est calculé à partir de ces deux débits.
2.2.1.Éléments des figures 11 à 19
EP Tuyau d'échappementLe tuyau d'échappement peut être isolé. Afin de réduire l'inertie ther-
mique du tuyau d'échappement, il est recommandé de choisir un rapport
épaisseur-diamètre maximal de 0,015. L'utilisation de parties flexibles
doit être limitée à un rapport longueur-diamètre maximal de 12. Il
convient de minimiser les courbures pour réduire les dépôts par inertie.
Si le système est équipé d'un silencieux propre au moyen d'essai, celui-
ci peut aussi être isolé.
Pour un système isocinétique, le tuyau d'échappement doit être dépourvu
de coudes, courbes et changements brusques de diamètre sur au moins 6
diamètres du tuyau en amont et 3 diamètres du tuyau en aval de la pointe
de la sonde. La vitesse des gaz dans la zone de prélèvement doit être su-
périeure à 10 m/s, sauf en mode «ralenti». Les variations de pression des
gaz d'échappement ne doivent pas excéder ± 500 Pa en moyenne. Toute
mesure de réduction des variations de pression en dehors de l'utilisation
d'un système de gaz d'échappement monté sur châssis (silencieux et
dispositif de post-traitement compris) ne doit ni altérer les performances
du moteur ni provoquer le dépôt des particules.
Pour des systèmes dépourvus de sonde isocinétique, il est recommandé
d'opter pour un tuyau droit de 6 diamètres du tuyau en amont et de 3
diamètres du tuyau en aval de la pointe de la sonde.
SP Sonde de prélèvement (figures 10, 14, 15, 16, 18 et 19)Le diamètre intérieur minimal doit être de 4 mm. Le rapport de diamètre
minimal du diamètre du tuyau d'échappement au diamètre de la sonde
doit être égal à 4. La sonde doit être un tube ouvert dirigé vers l'amont
sur la ligne médiane du tuyau d'échappement ou une sonde à plusieurs
trous telle que celle décrite sous SP1 au point 1.2.1, figure 5.
ISP Sonde de prélèvement isocinétique (figures 11 et 12)Lors de l'installation, la sonde de prélèvement isocinétique doit être
dirigée vers l'amont sur la ligne médiane du tuyau d'échappement, en un
point où les conditions de débit reprises sous EP sont respectées; elle doit
être conçue de manière à fournir un échantillon proportionnel des gaz
d'échappement bruts. Le diamètre intérieur minimal doit être de 12 mm.
Un système de contrôle est nécessaire pour réaliser une division isociné-
tique des gaz d'échappement en maintenant une pression différentielle de
zéro entre EP et ISP. Dans ces conditions, les vitesses des gaz d'échappe-
ment dans EP et ISP sont identiques et le débit massique au travers d'ISP
est une fraction constante du débit de gaz d'échappement. ISP doit être
raccordée à un transducteur de pression différentielle DPT. Le régulateur
de pression FC1 sert à commander une pression différentielle de zéro
entre EP et ISP.
FD1, FD2 Répartiteurs de débit (figure 16)Une série de venturis ou d'organes déprimogènes est installée dans le
tuyau d'échappement EP et le tube de transfert TT pour fournir un échan-
tillon représentatif de gaz d'échappement bruts. Un système de contrôle
comportant deux régulateurs de pression PCV1 et PCV2 est requis pour
assurer une division proportionnelle par un contrôle des pressions dansEP et DT.
FD3 Diviseurs de débit (figure 17)Une série de tubes (unité à tubes multiples) est installée dans le tuyau
d'échappement EP afin de fournir un échantillon proportionnel des gaz
d'échappement bruts. Un des tubes amène les gaz d'échappement dans le
tunnel de dilution DT tandis que les autres tubes les extraient vers un
autre réservoir tampon DC. Les tubes doivent posséder les mêmes dimen-
sions (diamètre, longueur et rayon de courbure identiques) de sorte que la
division des gaz d'échappement soit fonction du nombre total de tubes.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 135
▼M3
Un système de contrôle est requis pour assurer une division proportion-
nelle en maintenant une pression différentielle de zéro entre la sortie de
l'unité à tubes multiples vers DC et la sortie de TT.
Dans ces conditions, les vitesses des gaz d'échappement dans EP et FD3
sont proportionnelles et le débit dans TT est une fraction constante du
débit des gaz d'échappement. Les deux points doivent être raccordés à
un transducteur de pression différentielle DPT. Le régulateur de pression
FC1 sert à commander une pression différentielle de zéro.
EGA Analyseur de gaz d'échappement (figures 13, 14, 15, 16 et 17)
Les analyseurs de CO2oud eN Oxpeuvent être utilisés (avec méthode du
bilan carbone, seulement CO2). Les analyseurs doivent être étalonnés
comme les analyseurs destinés à la mesure des émissions de gaz. Un ou
plusieurs analyseurs peuvent être employés pour déterminer les diffé-
rences de concentration. La précision des systèmes de mesure doit être
telle que la précision de GEDFW,ise situe à ± 4 %.
TT Tube de transfert (figures 11 à 19)
Le tube de transfert doit:
— être aussi court que possible, mais d'une longueur maximale de 5 m,
— être d'un diamètre égal ou supérieur au diamètre de la sonde, sans
toutefois dépasser 25 mm,
— sortir le long de la ligne médiane du tunnel de dilution et être orienté
vers l'aval.
Si la longueur du tube est égale ou inférieure à 1 mètre, il doit être isolé
avec un matériau possédant une conductivité thermique maximale de
0,05 W/m*K et une épaisseur d'isolation radiale qui correspond au
diamètre de la sonde. Si la longueur du tube est supérieure à 1 mètre, il
doit être isolé et chauffé jusqu'à une température de paroi minimale de
523 K (250 ºC).
DPT Transducteur de pression différentielle (figures 11, 12 et 17)
Le transducteur de pression différentielle doit présenter une plage de
± 500 Pa ou moins.
FCI Régulateur de débit (figures 11, 12 et 17)
Pour des systèmes isocinétiques (figures 11 et 12), un régulateur de débit
est nécessaire pour maintenir une pression différentielle de zéro entre EP
et ISP. Il peut être réglé comme suit:
a) par une régulation de la vitesse ou du débit du ventilateur aspirant SB
et un maintien du ventilateur soufflant PB à une vitesse ou un débit
constant durant chaque mode (figure 11)
ou
b) par un réglage du ventilateur aspirant SB sur un débit massique cons-
tant des gaz d'échappement dilués et une régulation du débit du
ventilateur soufflant PB et, partant, du débit des gaz d'échappement
prélevés dans une région située à l'extrémité du tube de transfert TT
(figure 12).
Dans le cas d'un système à pression contrôlée, l'erreur résiduelle dans la
boucle de commande ne doit pas excéder ± 3 Pa. Les variations de pres-
sion dans le tunnel de dilution ne doivent pas dépasser ± 250 Pa en
moyenne.
Dans le cas d'un système à tubes multiples (figure 17), un régulateur de
débit est nécessaire afin d'assurer une division proportionnelle des gaz
d'échappement en vue du maintien d'une pression différentielle de zéro
entre la sortie de l'unité à tubes multiples et la sortie de TT. Le réglage
est exécuté en contrôlant le débit d'air d'injection dans DT à la sortie de
TT.
PCV1, PCV2 Régulateurs de pression (figure 16)
Deux régulateurs de pression sont nécessaires pour le système à venturi
double/organe déprimogène double afin d'assurer une division proportion-
nelle du débit par un contrôle de la contre-pression d'EP et de la pression
dans DT. Les régulateurs sont placés dans EP en aval de SP et entre PB
et DT.
DC Réservoir tampon (figure 17)
Un réservoir tampon est installé à la sortie de l'unité à tubes multiples
afin de minimiser les variations de pression dans le tuyau d'échappement
EP.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 136
▼M3
VN Venturi (figure 15)
Un venturi est installé dans le tunnel de dilution DT afin de créer une
pression négative dans la région de la sortie du tube de transfert TT. Le
débit de gaz qui traverse TT est déterminé par l'échange d'énergie ciné-
tique dans la zone du venturi et est fondamentalement proportionnel au
débit du ventilateur soufflant PB qui engendre un taux de dilution cons-
tant. Comme l'échange d'énergie cinétique est influencé par la
température régnant à la sortie de TT et la pression différentielle entre
EP et DT, le taux de dilution effectif à faible charge est légèrement infé-
rieur à celui présent à charge élevée.
FC2 Régulateur de débit (figures 13, 14, 18 et 19; option)Un régulateur de débit peut servir à contrôler le débit du ventilateur souf-
flant PB et/ou du ventilateur aspirant SB. Il peut être raccordé aux
signaux des gaz d'échappement, de l'air d'admission ou du débit de carbu-
rant et/ou aux signaux différentiels de CO
2oud eN Ox.
En présence d'une alimentation en air sous pression (figure 18), FC2
régule directement le débit d'air.
FM1 Débitmètre (figures 11, 12, 18 et 19)Compteur de gaz ou autre instrument utilisé pour mesurer le débit d'air de
dilution. FM1 est facultatif si le ventilateur soufflant SB est étalonné pour
mesurer le débit.
FM2 Débitmètre (figure 19)Compteur de gaz ou autre instrument utilisé pour mesurer le débit de gaz
d'échappement dilués. FM2 est facultatif si le ventilateur aspirant SB est
étalonné pour mesurer le débit.
PBVentilateur soufflant (figures 11, 12, 13, 14, 15, 16 et 19)PB peut être raccordé aux régulateurs de débit FC1 ou FC2 pour
contrôler le débit d'air de dilution. Il n'est pas nécessaire en présence
d'une vanne à papillon. Il peut servir à mesurer le débit d'air de dilution
s'il a été étalonné.
SBVentilateur aspirant (figures 11, 12, 13, 16, 17 et 19)Pour des systèmes de prélèvement fractionné uniquement. SB peut servir
à mesurer le débit de gaz d'échappement dilués s'il a été étalonné.
DAF Filtre à air de dilution (figures 11 à 19)Il est recommandé de filtrer l'air de dilution et de le passer au charbon
actif pour éliminer les hydrocarbures présents dans l'air de dilution. À la
demande du constructeur du moteur, l'air de dilution est prélevé confor-
mément aux règles de l'art afin de déterminer les niveaux de particules
dans l'air de dilution qui peuvent ensuite être soustraits des valeurs mesu-
rées dans les gaz d'échappement dilués.
DT Tunnel de dilution (figures 11 à 19)Le tunnel de dilution doit:
— posséder une longueur suffisante pour provoquer un mélange complet
des gaz d'échappement et de l'air de dilution dans des conditions
d'écoulement turbulent
— être en acier inoxydable:
— d'un rapport épaisseur/diamètre maximal de 0,025 pour des
tunnels de dilution possédant des diamètres intérieurs supérieurs
à7 5m m
— d'une épaisseur nominale minimale de 1,5 mm pour des tunnels de
dilution possédant des diamètres intérieurs inférieurs ou égaux à
75 mm
— posséder un diamètre minimal de 75 mm pour le type de prélèvement
fractionné;
— posséder un diamètre minimal recommandé de 25 mm pour le type de
prélèvement total;
— pouvoir être chauffé à une température de paroi maximale de 325 K
(52 ºC) par chauffage direct ou par préchauffage de l'air de dilution, à
condition que la température de l'air ne dépasse pas 325 K (52 ºC)
avant l'introduction des gaz d'échappement dans le tunnel de dilution;
— pouvoir être isolé.
Les gaz d'échappement du moteur doivent être parfaitement mélangés
avec l'air de dilution. Dans le cas de systèmes d'échantillonnage frac-
tionné, la qualité du mélange doit être vérifiée, après la mise en service,1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 137
▼M3
en réalisant un profil CO2du tunnel lorsque le moteur tourne (au moins
quatre points de mesure équidistants). Si nécessaire, un orifice de
mélange peut être utilisé.
Remarque: si la température ambiante à proximité du tunnel de dilution
(DT) est inférieure à 293 K (20 ºC), il faut prendre les
précautions nécessaires afin d'éviter les pertes de particules
sur les parois froides du tunnel de dilution. Il est dès lors
recommandé de chauffer et/ou d'isoler le tunnel dans les
limites prescrites ci-dessus.
À des charges élevées du moteur, le tunnel peut être refroidi
par un dispositif non agressif tel qu'un ventilateur de circula-
tion tant que la température du liquide de refroidissement
n'est pas inférieure à 293 K (20 ºC).
HE Échangeur thermique (figures 16 et 17)L'échangeur thermique doit posséder une capacité suffisante pour main-
tenir la température à l'entrée du ventilateur aspirant SB à moins de
± 11 K de la température de service observée durant l'essai.
2.3.Système de dilution en circuit principal
La figure 20 décrit un système de dilution qui repose sur la dilution des
gaz d'échappement à l'aide du concept CVS (échantillonnage à volume
constant). Le volume total du mélange de gaz d'échappement et d'air de
dilution doit être mesuré à l'aide d'une PDP ou d'un système CFV.
En vue de la collecte ultérieure des particules, un échantillon de gaz
d'échappement dilués est envoyé vers le système de prélèvement de parti-
cules (point 2.4, figures 21 et 22). Si cette opération est directe, elle est
appelée dilution simple . Si l'échantillon est de nouveau dilué dans le
tunnel de dilution secondaire, elle est appelée dilution double . Cette
méthode est utile si la température prescrite à la section d'entrée du filtre
ne peut pas être atteinte avec une dilution simple. Bien qu'étant en partie
un système de dilution, le système de dilution double est décrit au point
2.4, figure 22, comme une modification d'un système de prélèvement de
particules, car la plupart de ses éléments sont identiques à ceux d'un
système caractéristique de prélèvement de particules.
Figure 20
Système de dilution en circuit principal
La quantité totale de gaz d'échappement bruts est mélangée dans le tunnel
de dilution DT avec l'air de dilution. Le débit de gaz d'échappement
dilués est mesuré à l'aide d'une pompe volumétrique PDP ou d'un venturi
à écoulement critique CFV. Un échangeur thermique HE ou une compen-
sation électronique du débit EFC peut servir au prélèvement
proportionnel des particules et à la mesure du débit. Comme la mesure
de la masse de particules repose sur le débit total de gaz d'échappement
dilués, le taux de dilution ne doit pas être calculé.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 138
▼M3
2.3.1.Éléments de la figure 20
EP Tuyau d'échappement
La longueur du tuyau d'échappement entre la sortie du collecteur d'échap-
pement du moteur, la sortie du turbocompresseur ou le dispositif de post-
traitement et le tunnel de dilution ne peut être supérieure à 10 m. Si la
longueur du tuyau d'échappement en aval du collecteur d'échappement
du moteur, de la sortie du turbocompresseur ou du dispositif de post-trai-
tement dépasse 4 m, toute la tuyauterie au-delà de 4 m doit être isolée, à
l'exception d'un éventuel opacimètre en ligne. L'épaisseur radiale de l'iso-
lation doit être d'au moins 25 mm. La conductivité thermique du matériau
isolant ne peut présenter une valeur supérieure à 0,1 W/mK mesurée à
673 K. Afin de réduire l'inertie thermique du tuyau d'échappement, un
rapport épaisseur-diamètre maximal de 0,015 est recommandé. L'utilisa-
tion de sections flexibles doit être limitée à un rapport longueur-
diamètre maximal de 12.
Pompe volumétrique
La PDP totalise le débit total des gaz d'échappement dilués à partir du
nombre de tours de la pompe et du débit de la pompe. La contre-pression
du système d'échappement ne doit pas être abaissée artificiellement par la
pompe volumétrique ou le système d'admission de l'air de dilution. La
contre-pression statique à l'échappement qui est mesurée avec le système
PDP en fonctionnement doit rester à ± 1,5 kPa de la pression statique
mesurée sans raccord au système PDP, pour un régime et une charge
identiques du moteur. La température du mélange de gaz juste avant la
pompe volumétrique doit se situer à ± 6 K de la température moyenne
de fonctionnement observée durant l'essai, lorsqu'aucune compensation
du débit n'est exécutée. La compensation du débit ne peut être utilisée
que si la température à l'entrée de la PDP ne dépasse pas 323 K (50 ºC).
CFV Venturi à écoulement critiqueLe CFV mesure le débit total de gaz d'échappement dilués en maintenant
le débit aux conditions de saturation (écoulement critique). La contre-
pression statique à l'échappement qui est mesurée avec le système CFV
en fonctionnement doit rester à ± 1,5 kPa de la pression statique mesurée
sans raccord au système CFV, pour un régime et une charge identiques
du moteur. La température du mélange de gaz juste avant le CFV doit
se situer à ± 11 K de la température moyenne de fonctionnement
observée durant l'essai, lorsqu'aucune compensation du débit n'est
exécutée.
HE Échangeur thermique (option, si l'EFC est utilisée)
L'échangeur thermique doit avoir une capacité suffisante pour maintenir
la température dans les limites requises ci-dessus.
EFC Compensation électronique du débit (option, si l'HE est utilisé)
Si la température à l'entrée de la PDP ou du CFV n'est pas maintenue
dans les limites indiquées ci-dessus, un système de compensation du débit
est requis pour mesurer le débit en continu et contrôler le prélèvement
proportionnel du système de prélèvement de particules. À cette fin, les
signaux de débit mesurés en continu servent à corriger en conséquence
le débit de l'échantillon au travers des filtres à particules du système de
prélèvement de particules (voir le point 2.4, figures 21 et 22).
DT Tunnel de dilution
Le tunnel de dilution doit:
— posséder un diamètre suffisamment réduit pour engendrer un débit
turbulent (nombre de Reynolds supérieur à 4 000) et une longueur
suffisante pour assurer le mélange complet des gaz d'échappement et
de l'air de dilution; un orifice de mélange peut être utilisé,
— posséder un diamètre de 460 mm au moins pour un système de dilu-
tion simple,
— posséder un diamètre de 210 mm au moins pour un système de dilu-
tion double,
— pouvoir être isolé.
Les gaz d'échappement du moteur doivent être dirigés vers l'aval au point
où ils sont introduits dans le tunnel de dilution et mélangés complète-
ment.
Dans le cas d'une dilution simple , un échantillon prélevé dans le tunnel de
dilution est transféré vers le système de prélèvement de particules (point
2.4, figure 21). La capacité de débit de la PDP ou du CFV doit être suffi-1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 139
▼M3
sante pour maintenir les gaz d'échappement dilués à une température
maximale de 325 K (52 ºC) juste avant le filtre à particules primaire.
Dans le cas d'une dilution double , un échantillon prélevé dans le tunnel
de dilution est transféré vers le tunnel de dilution secondaire où il est
soumis à une nouvelle dilution, puis envoyé au travers des filtres de
prélèvement (point 2.4, figure 22). La capacité de débit de la PDP ou du
CFV doit être suffisante pour maintenir le flux de gaz d'échappement
dilués dans DT à une température maximale de 464 K (191 ºC) dans la
zone de prélèvement. Le système de dilution secondaire doit fournir une
quantité suffisante d'air de dilution secondaire pour maintenir le flux de
gaz d'échappement doublement dilué à une température maximale de
325 K (52 ºC) juste avant le filtre à particules primaire.
DAF Filtre à air de dilutionIl est recommandé de filtrer l'air de dilution et de le passer au charbon
actif pour éliminer les hydrocarbures présents dans l'air de dilution. À la
demande du constructeur du moteur, l'air de dilution est prélevé confor-
mément aux règles de l'art afin de déterminer les niveaux de particules
dans l'air de dilution qui peuvent ensuite être soustraits des valeurs mesu-
rées dans les gaz d'échappement dilués.
PSP Sonde de prélèvement de particulesLa sonde est le principal élément du PTT et doit:
— être dirigée vers l'amont, en un point où l'air de dilution et les gaz
d'échappement sont bien mélangés (c'est-à-dire sur la ligne médiane
du tunnel de dilution (DT), approximativement 10 diamètres du tunnel
en aval du point où les gaz d'échappement pénètrent dans le tunnel de
dilution);
— présenter un diamètre intérieur minimal de 12 mm,— pouvoir être chauffée à une température de paroi maximale de 325 K
(52 ºC) par chauffage direct ou par préchauffage de l'air de dilution, à
condition que la température de l'air ne dépasse pas 325 K (52 ºC)
avant l'introduction des gaz d'échappement dans le tunnel de dilution;
— pouvoir être isolée.
2.4.Système de prélèvement de particules
Le système de prélèvement de particules est nécessaire pour collecter les
particules sur le filtre à particules. Dans le cas d'une dilution en circuit
principal à prélèvement total , qui consiste à envoyer l'intégralité de
l'échantillon de gaz d'échappement dilués au travers des filtres, le système
de dilution (point 2.2, figures 14 et 18) et de prélèvement forme en
général une unité intégrée. Dans le cas d'une dilution en circuit principal
ou en dérivation à échantillonnage fractionné , qui consiste à n'envoyer au
travers des filtres qu'une partie des gaz d'échappement dilués, les
systèmes de dilution (point 2.2, figures 11, 12, 13, 15, 16, 17 et 19; point
2.3, figure 20) et de prélèvement sont en général des unités distinctes.
Dans la présente directive, le système de dilution double (figure 22) d'un
système de dilution en circuit principal est assimilé à une modification
spécifique d'un système caractéristique de prélèvement de particules
(voir la figure 21). Le système de dilution double englobe tous les
éléments importants du système de prélèvement de particules, tels que
les porte-filtres et la pompe de prélèvement, ainsi que certaines propriétés
de dilution, telles que la fourniture d'air de dilution et un tunnel de dilu-
tion secondaire.
Pour éviter toute influence sur les boucles de commande, il est recom-
mandé de faire fonctionner la pompe de prélèvement durant toute la
procédure d'essai. Dans le cas de la méthode à filtre unique, un système
de dérivation doit servir à envoyer l'échantillon au travers des filtres de
prélèvement aux moments souhaités. Il convient de minimiser les interfé-
rences de la procédure de commutation sur les boucles de commande.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 140
▼M3
Figure 21
Système de prélèvement de particules
Un échantillon de gaz d'échappement dilués est prélevé dans le tunnel de
dilution DT d'un système de dilution en circuit principal ou en dérivation
par la sonde de prélèvement de particules PSP et le tube de transfert de
particules PTT, via la pompe de prélèvement P. L'échantillon est envoyé
au travers du ou des porte-filtres FH contenant les filtres de prélèvement
de particules. Le débit de l'échantillon est contrôlé par le régulateur de
débit FC3. En présence d'une compensation électronique du débit EFC
(voir la figure 20), le débit de gaz d'échappement dilués sert de signal
de commande pour FC3.
Figure 22
Système de dilution double (système en circuit principal uniquement)
Un échantillon de gaz d'échappement dilués est transféré, au travers de la
sonde de prélèvement de particules PSP et du tube de transfert de parti-
cules PTT, du tunnel de dilution DT d'un système de dilution en circuit
principal vers le tunnel de dilution secondaire SDT où il est soumis à unenouvelle dilution. L'échantillon est ensuite envoyé au travers du ou des
porte-filtres FH qui contiennent les filtres de prélèvement de particules.
Le débit d'air de dilution est en général constant et le débit de l'échan-
tillon est contrôlé par le régulateur de débit FC3. En présence d'une
compensation électronique du débit EFC (voir la figure 20), le débit total
de gaz d'échappement dilués fait office de signal de commande pour FC3.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 141
▼M3
2.4.1.Éléments des figures 21 et 22
PTT Tube de transfert de particules (figures 21 et 22)La longueur du tube de transfert de particules ne doit pas dépasser
1 020 mm et doit être minimisée autant que possible. Dans les cas appro-
priés (à savoir pour des systèmes de dilution en dérivation à
échantillonnage fractionné et des systèmes de dilution en circuit prin-
cipal), la longueur des sondes de prélèvement (respectivement SP, ISP,
PSP; voir les points 2.2 et 2.3) doit être incluse.
Les cotes sont valables pour:
— le type de dilution en dérivation à échantillonnage fractionné et le
système de dilution simple en circuit principal , de la pointe de la
sonde (respectivement SP, ISP, PSP) au porte-filtre
— le type de dilution en dérivation à prélèvement total , de l'extrémité du
tunnel de dilution au porte-filtre
— le système de dilution double en circuit principal , de la pointe de la
sonde (PSP) au tunnel de dilution secondaire.
Le tube de transfert doit:
— pouvoir être chauffé à une température de paroi maximale de 325 K
(52 ºC) par chauffage direct ou par préchauffage de l'air de dilution, à
condition que la température de l'air ne dépasse pas 325 K (52 ºC)
avant l'introduction des gaz d'échappement dans le tunnel de dilution
— pouvoir être isolé.
SDT Tunnel de dilution secondaire (figure 22)
Le tunnel de dilution secondaire doit présenter un diamètre minimal de
75 mm et une longueur suffisante pour permettre un temps de séjour
d'au moins 0,25 seconde de l'échantillon doublement dilué. Le porte-filtre
primaire FH doit se situer à maximum 300 mm de la sortie du SDT.
Le tunnel de dilution secondaire doit:
— pouvoir être chauffé à une température de paroi maximale de 325 K
(52 ºC) par chauffage direct ou par préchauffage de l'air de dilution, à
condition que la température de l'air ne dépasse pas 325 K (52 ºC)
avant l'introduction des gaz d'échappement dans le tunnel de dilution
— pouvoir être isolé.
FH Porte-filtre(s) (figures 21 et 22)
Un logement de filtre ou des logements de filtre séparés peuvent être
employés pour le filtre primaire et le filtre secondaire. Les conditions
prescrites à l'annexe III, appendice 4, point 4.1.3 doivent être respectées.
Le ou les porte-filtres doivent:
— pouvoir être chauffés à une température de paroi maximale de 325 K
(52 ºC) par chauffage direct ou par préchauffage de l'air de dilution, à
condition que la température de l'air ne dépasse pas 325 K (52 ºC)
avant l'introduction des gaz d'échappement dans le tunnel de dilution;
— pouvoir être isolés.
P Pompe de prélèvement (figures 21 et 22)La pompe de prélèvement de particules doit être installée à une distance
suffisante du tunnel de sorte que la température d'entrée des gaz soit
maintenue à un niveau constant (± 3 K) si le débit n'est pas corrigé par
FC3.
DP Pompe à air de dilution (figure 22)La pompe à air de dilution doit être installée de manière à fournir l'air de
dilution secondaire à une température de 298 K ± 5 K (25 ºC ± 5 ºC) si
l'air de dilution n'est pas préchauffé.
FC3 Régulateur de débit (figures 21 et 22)
Si aucun autre moyen n'est disponible, un régulateur de débit est utilisé
pour compenser les variations de température et de contre-pression du
débit de l'échantillon de particules sur le trajet de l'échantillon. Le régu-
lateur de débit est requis en présence d'une compensation électronique du
débit EFC (voir la figure 20).
FM3 Débitmètre (figures 21 et 22)
Le compteur de gaz ou l'instrument utilisé pour mesurer le débit de
l'échantillon de particules doit être installé à une distance suffisante de
la pompe de prélèvement P de manière que la température d'entrée des1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 142
▼M3
gaz soit maintenue à un niveau constant (± 3 K) si le débit n'est pas
corrigé par FC3.
FM4 Débitmètre (figure 22)Le compteur de gaz ou l'instrument utilisé pour mesurer le débit d'air de
dilution doit être installé de sorte que la température d'entrée des gaz
reste à un niveau constant de 298 K ± 5 K (25 ºC ± 5 ºC).
BV Robinet à boule (option)
Le robinet à boule doit présenter un diamètre intérieur minimal égal à
celui du tube de transfert de particules PTT et une durée de commutation
inférieure à 0,5 seconde.
Remarque: si la température ambiante à proximité de PSP, PTT, SDT et
FH est inférieure à 293 K (20 ºC), il faut prendre les précau-
tions nécessaires afin d'éviter les pertes de particules sur la
paroi froide de ces éléments. Il est dès lors recommandé de
chauffer et/ou d'isoler ces éléments dans les limites prescrites
dans les descriptions correspondantes. Il est également
recommandé de respecter une température minimale de
293 K (20 ºC) à la section d'entrée du filtre durant le prélève-
ment.
À des charges élevées du moteur, les éléments ci-dessus
peuvent être refroidis par un dispositif non agressif tel qu'un
ventilateur de circulation tant que la température du liquide
de refroidissement n'est pas inférieure à 293 K (20 ºC).
3. DÉTERMINATION DES FUMÉES3.1.Introduction
Les points 3.2 et 3.3 ainsi que les figures 23 et 24 contiennent des
descriptions détaillées des opacimètres recommandés. Comme diverses
configurations peuvent générer des résultats équivalents, une conformité
exacte aux figures 23 et 24 n'est pas requise. Des éléments supplémen-taires, tels que des instruments, des robinets, des solénoïdes, des pompes
et des commutateurs, peuvent servir à fournir des informations complé-
mentaires et à coordonner les fonctions des systèmes constitutifs.
D'autres éléments qui ne sont pas nécessaires pour garantir la précision
de certains systèmes peuvent être exclus si leur exclusion repose sur une
bonne appréciation technique.
Le principe de mesure est le suivant: la lumière est transmise au travers
d'une longueur spécifique de fumées à mesurer et la proportion de la
lumière incidente qui atteint un récepteur sert à évaluer les propriétés
d'opacité du milieu. La mesure des fumées dépend de la conception de
l'appareillage et peut se dérouler dans le tuyau d'échappement (opaci-
mètre en ligne à flux total) ou à l'extrémité du tuyau d'échappement
(opacimètre en aval à flux total), voire prendre la forme d'un prélèvement
d'échantillon dans le tuyau d'échappement (opacimètre à flux partiel). Le
fabricant de l'instrument doit communiquer la base de mesure de l'instru-
ment afin de pouvoir déterminer le coefficient d'absorption lumineuse à
partir du signal d'opacité.
3.2.Opacimètre à flux total
Deux grands types d'opacimètres à flux total peuvent être utilisés (figure
23). Dans le cas de l'opacimètre en ligne, l'opacité de la totalité des gaz
d'échappement dans le tuyau d'échappement est mesurée. Avec ce type
d'opacimètre, la base de mesure effective est fonction de la conception
de l'opacimètre.
Dans le cas de l'opacimètre en aval, l'opacité de la totalité des gaz
d'échappement est mesurée à sa sortie du tuyau d'échappement. Avec ce
type d'opacimètre, la base de mesure effective est fonction de la concep-
tion du tuyau d'échappement et de la distance entre son extrémité et
l'opacimètre.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 143
▼M3
Figure 23
Opacimètre à flux total
3.2.1.Éléments de la figure 23
EP Tuyau d'échappementAvec un opacimètre en ligne, le diamètre du tuyau d'échappement ne
varie pas dans les 3 diamètres du tuyau d'échappement situés en amont
ou en aval de la zone de mesure. Si le diamètre de la zone de mesure
est supérieur au diamètre du tuyau d'échappement, il est recommandé
d'utiliser un tuyau progressivement convergent avant la zone de mesure.
Avec un opacimètre en aval, la portion terminale de 0,6 m du tuyau
d'échappement doit posséder une section circulaire et être dépourvue de
coudes et de courbes. L'extrémité du tuyau d'échappement doit être
coupée à l'équerre. L'opacimètre doit être monté au centre de la totalité
des gaz d'échappement à moins de 25 ± 5 mm de l'extrémité du tuyau
d'échappement.
OPL Base de mesure
Longueur du trajet optique opaque qui se situe entre la source lumineuse
de l'opacimètre et le récepteur, corrigée si nécessaire en cas de non-
uniformité due à des gradients de densité et à un effet périphérique. Le
fabricant de l'instrument doit présenter la base de mesure en tenant
compte des mesures éventuelles de lutte contre la formation de suies (p.
ex. air de purge). Si la base de mesure n'est pas disponible, elle doit être
déterminée conformément à la norme ISO IDS 11614, point 11.6.5. La
détermination correcte de la base de mesure impose de respecter une
vitesse minimale des gaz d'échappement de 20 m/s.
LS Source lumineuseLa source lumineuse doit être une lampe à incandescence dotée d'une
température de couleur comprise dans la plage de 2 800 à 3 250 K ou
d'une diode électroluminescente (DEL) verte à crête spectrale située entre
550 et 570 nm. La source lumineuse doit être protégée contre la forma-
tion de suies par des moyens qui n'influencent la base de mesure que dans
les limites prescrites par le fabricant.
LD Détecteur de lumière
Le détecteur doit être une cellule photovoltaïque ou une photodiode
(équipée d'un filtre si nécessaire). Dans le cas d'une source lumineuse à
incandescence, le récepteur doit posséder une réponse spectrale de crête
similaire à la courbe photopique de l'œil humain (réponse maximale)
dans la plage de 550 à 570 nm et capable de descendre à moins de 4 %
de cette réponse maximale en dessous de 430 nm et au-dessus de 680 nm.
Le détecteur de lumière doit être protégé contre la formation de suies par
des moyens qui n'influencent la base de mesure que dans les limites
prescrites par le fabricant.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 144
▼M3
CL Lentille collimatrice
L'émission lumineuse doit être collimatée en un faisceau d'un diamètre
maximal de 30 mm. Les rayons du faisceau lumineux doivent être para-
llèles avec une tolérance de 3º par rapport à l'axe optique.
T1 Capteur de température (option)La température des gaz d'échappement peut être surveillée pendant toute
la durée de l'essai.
3.3.Opacimètre à flux partiel
Dans le cas de l'opacimètre à flux partiel (figure 24), un échantillon
représentatif de gaz d'échappement est prélevé dans le tuyau d'échappe-
ment et envoyé dans la chambre de mesure par une conduite de
transfert. Avec ce type d'opacimètre, la base de mesure effective est fonc-
tion de la conception de l'opacimètre. Les temps de réponse indiqués sous
le point suivant valent pour le débit minimal de l'opacimètre prescrit par
le fabricant de l'instrument.
Figure 24
Opacimètre à flux partiel
3.3.1.Éléments de la figure 24
EP Tuyau d'échappement
Le tuyau d'échappement doit être un tuyau droit d'au moins 6 diamètres
du tuyau en amont et 3 diamètres du tuyau en aval de la pointe de la
sonde.
SP Sonde de prélèvementLa sonde doit être un tube ouvert dirigé vers l'amont, exactement ou
approximativement sur la ligne médiane du tuyau d'échappement. La
distance par rapport à la paroi du tuyau arrière d'échappement doit être
au moins de 5 mm. Le diamètre de la sonde doit garantir un prélèvement
représentatif et un flux suffisant au travers de l'opacimètre.
TT Tube de transfertLe tube de transfert doit:
— être aussi court que possible et garantir une température des gaz
d'échappement de 373 ± 30 K (100 ºC ± 30 ºC) à l'entrée de la
chambre de mesure,
— posséder une température de paroi suffisamment supérieure au point
de condensation des gaz d'échappement pour éviter toute condensa-
tion,1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 145
▼M3
— être égal au diamètre de la sonde de prélèvement sur toute la
longueur,
— avoir un temps de réponse maximal de 0,05 s au débit minimal de
l'instrument déterminé conformément à l'annexe III, appendice 4,
point 5.2.4,
— avoir une influence insignifiante sur la crête de fumées.
FM Débitmètre
Appareil de mesure du débit destiné à détecter le flux correct dans la
chambre de mesure. Les débits minimal et maximal sont indiqués par le
fabricant de l'appareil et doivent permettre de respecter le temps de
réponse du TT et la base de mesure spécifiés. Si une pompe de prélève-
ment P est utilisée, le débitmètre peut être monté à proximité de cette
dernière.
MC Chambre de mesure
La chambre de mesure doit posséder une surface intérieure anti-réfléchis-
sante ou un environnement optique équivalent. Il faut également
minimiser sur le détecteur l'incidence de rayons parasitaires provenant
de réflexions internes d'effets de diffusion.
La pression des gaz dans la chambre de mesure ne doit pas s'écarter de la
pression atmosphérique de plus de 0,75 kPa. Lorsque cela s'avère impos-
sible en raison de la conception, la valeur relevée à l'aide de l'opacimètre
doit être convertie en pression atmosphérique.
La température de paroi de la chambre de mesure doit être fixée, à ± 5 K,
entre 343 K (70 ºC) et 373 K (100 ºC) mais, en tout état de cause, elle
doit être suffisamment supérieure au point de rosée des gaz d'échappe-
ment pour éviter toute condensation. La chambre de mesure doit être
équipée des dispositifs de mesure de température appropriés.
OPL Base de mesure
Longueur du trajet optique opaque qui se situe entre la source lumineuse
de l'opacimètre et le récepteur, corrigée si nécessaire en cas de non-
uniformité due à des gradients de densité et à un effet périphérique. Le
fabricant de l'instrument doit présenter la base de mesure en tenant
compte des mesures éventuelles de lutte contre la formation de suies (p.
ex. air de purge). Si la base de mesure n'est pas disponible, elle doit être
déterminée conformément à la norme ISO IDS 11614, point 11.6.5.
LS Source lumineuse
La source lumineuse doit être une lampe à incandescence dotée d'une
température de couleur comprise dans la plage de 2 800 à 3 250 K ou
d'une diode électroluminescente (DEL) verte à crête spectrale située entre
550 et 570 nm. La source lumineuse doit être protégée contre la forma-
tion de suies par des moyens qui n'influencent la base de mesure que dans
les limites prescrites par le fabricant.
LD Détecteur de lumière
Le détecteur doit être une cellule photovoltaïque ou une photodiode
(équipée d'un filtre si nécessaire). Dans le cas d'une source lumineuse à
incandescence, le récepteur doit posséder une réponse spectrale de crête
similaire à la courbe photopique de l'œil humain (réponse maximale)
dans la plage de 550 à 570 nm et capable de descendre à moins de 4 %
de cette réponse maximale en dessous de 430 nm et au-dessus de 680 nm.
Le détecteur de lumière doit être protégé contre la formation de suies par
des moyens qui n'influencent la base de mesure que dans les limites
prescrites par le fabricant.
CL Lentille collimatriceL'émission lumineuse doit être collimatée en un faisceau d'un diamètre
maximal de 30 mm. Les rayons du faisceau lumineux doivent être para-
llèles avec une tolérance de 3º par rapport à l'axe optique.
T1 Capteur de température
Pour la surveillance de la température des gaz d'échappement à l'entrée
de la chambre de mesure.
P Pompe de prélèvement (option)Une pompe de prélèvement peut être installée en aval de la chambre de
mesure pour transférer les gaz prélevés au travers de la chambre de
mesure.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 146
▼M3
ANNEXE VI
CERTIFICATDE RÉCEPTION CE
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 147
▼M3
Appendice
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 148
▼M3
ANNEXE VII
EXEMPLE DE PROCÉDURE DE CALCUL
1. ESSAI ESC
1.1.Émissions de gaz
Les données de mesure utilisées pour calculer les résultats obtenus pour les
différents modes figurent ci-dessous. Dans cet exemple, le CO et les NOxsont mesurés en conditions sèches, les HC en conditions humides. Laconcentration de HC est indiquée en équivalent propane (C3) et doit être
multipliée par 3 pour fournir l'équivalent C1. La procédure de calcul est
identique pour les autres modes.
PTaHaGEXHGAIRWGFUELHC CO NOx
(kW) (K) (g/kg) (kg) (kg) (kg) (ppm) (ppm) (ppm)
82,9 294,8 7,81 563,38 545,29 18,09 6,3 41,2 495
Calcul du facteur de correction des conditions sèches/conditions humides
KW,r(annexe III, appendice 1, point 4.2):
FFH¼1;969
1þ18;09
545 ;29/C18/C19 ¼1;9058 et K W2¼1;608/C37;81
1000 þ1;608/C37;81 ðÞ¼0;0124
KW;r¼1/C01;9058 /C318;09
541 ;06/C18/C19
/C00;0124 ¼0;9239
Calcul des concentrations en conditions humides:
CO = 41,2 * 0,9239 = 38,1 ppm
NOx= 495 * 0,9239 = 457 ppm
Calcul du facteur de correction d'humidité des NOxKH,D(annexe III, appen-
dice 1, point 4.3):
A = 0,309 * 18,09/541,06 − 0,0266 = −0,0163
B = − 0,209 * 18,09/541,06 + 0,00954 = 0,0026
KH;D¼1
1/C00;0163 /C37;81/C010;71 ðÞ þ 0;0026 /C3294 ;8/C0298 ðÞ¼0;9625
Calcul des débits massiques d'émission (annexe III, appendice 1, point 4.4)
NOx* 0,001587 * 457 * 0,9625 * 563,38 = 393,27 g/h
CO = 0,000966 * 38,1 * 563,38 = 20,735 g/h
HC = 0,000479 * 6,3 * 3 * 563,38 = 5,100 g/h
Calcul des émissions spécifiques (annexe III, appendice 1, point 4.5):
L'exemple de calcul ci-dessous concerne le CO; la procédure de calcul est
identique pour les autres éléments constitutifs.
Les débits massiques d'émission des différents modes sont multipliés par
les facteurs de pondération correspondants qui sont indiqués à l'annexe III,
appendice 1, point 2.7.1, et additionnés pour fournir le débit massique
moyen d'émission sur la durée du cycle:
CO = (6,7 * 0,15) + (24,6 * 0,08) + (20,5 * 0,10) + (20,7 * 0,10) + (20,6 *
0,05) + (15,0 * 0,05) + (19,7 * 0,05) + (74,5 * 0,09) + (31,5 * 0,10)
+ (81,9 * 0,08) + (34,8 * 0,05) + (30,8 * 0,05) + (27,3 * 0,05)
= 30,91 g/h1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 149
▼M3
La puissance du moteur des différents modes est multipliée par les facteurs
de pondération correspondants qui sont indiqués à l'annexe III, appendice 1,
point 2.7.1, et les valeurs sont additionnées pour fournir la puissance
moyenne du cycle:
P(n) = (0,1 * 0,15) + (96,8 * 0,08) + (55,2 * 0,10) + (82,9 * 0,10) + (46,8 *
0,05) + (70,1 * 0,05) + (23,0 * 0,05) + (114,3 * 0,09) + (27,0 *
0,10) + (122,0 * 0,08) + (28,6 * 0,05) + (87,4 * 0,05) + (57,9 *
0,05)
= 60,006 kW
CO¼30;91
60;006¼0;515 g =kWh
Calcul des émissions spécifiques de NOxdu point aléatoire (annexe III,
appendice 1, point 4.6.1):
Supposons que les valeurs suivantes aient été déterminées au point aléa-
toire:
nZ= 1 600 tr/min
MZ= 495 Nm
NOx masse,Z= 487,9 g/h (calculé selon la formule ci-dessous)
P(n)Z=8 3k W
NOx,Z= 487,9/83 = 5,878 g/kWh
Détermination de la valeur d'émission à partir du cycle d'essai (annexe III,
appendice 1, point 4.6.2):
Supposons que les valeurs des quatre modes enveloppants de l'essai ESC
soient les suivantes:
nRTnSUERESETEUMRMSMTMU
1 368 1 785 5,943 5,565 5,889 4,973 515 460 681 610
ETU= 5,889 + (4,973 − 5,889) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1 368) = 5,377 g/kWh
ERS= 5,943 + (5,565 − 5,943) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1368) = 5,732 g/kWh
MTU= 681 + (601 − 681) * (1 600 − 1 368) / (1 785 − 1368) = 641,3 Nm
MRS= 515 + (460 − 515) * (1 600 − 1368) / (1 785 − 1 368) = 484,3 Nm
EZ= 5,732 + (5,377 − 5,732) * (495 − 484,3) / (641,3 − 484,3) = 5,708 g/kWh
Comparaison des valeurs d'émission de NOx(annexe III, appendice 1, point
4.6.3):
NOx diff.= 100 * (5,878 − 5,708) / 5,708 = 2,98 %
1.2.Émissions de particules
La mesure de particules repose sur le principe du prélèvement de particules
sur toute la durée du cycle, mais de la détermination de l'échantillon et des
débits (MSAMet GEDF) durant les différents modes. Le calcul de GEDFdépend
du système mis en œuvre. Dans les exemples ci-dessous, un système avec
mesure de CO2et méthode du bilan carbone et un système avec mesure de
débit sont utilisés. Lorsqu'un système de dilution en circuit principal est
employé, GEDFest mesuré directement par le dispositif CVS.
Calcul de GEDF(annexe III, appendice 1, points 5.2.3 et 5.2.4):
Supposons les données de mesure suivantes pour le mode 4. La procédure
de calcul est identique pour les autres modes.
GEXHGFUELGDILWGTOTWCO2DCO2A
(kg/h) (kg/h) (kg/h) (kg/h) (%) (%)
334,02 10,76 5,4435 6,0 0,657 0,0401988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 150
▼M3
a) Méthode du bilan carbone
GEDFW ¼206 ;5/C310;76
0;657/C00;040¼3601 ;2k g =h
b) Méthode de la mesure du débit
q¼6;0
6;0/C05;4435 ðÞ¼10;78
GEDFW= 334,02 * 10,78 = 3 600,7 kg/h
Calcul du débit massique (annexe III, appendice 1, point 5.4):
Les débits GEDFWdes différents modes sont multipliés par les facteurs de
pondération correspondants qui sont indiqués à l'annexe III, appendice 1,
point 2.7.1, et additionnés pour fournir le GEDFmoyen sur toute la durée
du cycle. Le débit total de l'échantillon MSAMest la somme des débits des
échantillons collectés pour les différents modes.
GEDFW ¼(3 567 * 0,15) + (3 592 * 0,08) + (3 611 * 0,10) + (3 600 * 0,10)
+ (3 618 * 0,05) + (3 600 * 0,05) + (3 640 * 0,05) + (3614 *
0,09) + (3 620 * 0,10) + (3 601 * 0,08) + (3 639 * 0,05) +
(3 582 * 0,05) + (3 635 * 0,05)
= 3 604,6 kg/h
MSAM= 0,226 + 0,122 + 0,151 + 0,152 + 0,076 + 0,076 + 0,076 + 0,136 +
0,151 + 0,121 + 0,076 + 0,076 + 0,075
= 1,515 kg
Supposons la masse de particules sur les filtres égale à 2,5 mg, alors
PTmasse¼2;5
1;515/C33604 ;6
1000¼5;948 g =h
Correction initiale (option)
Supposons une mesure initiale avec les valeurs suivantes. Le facteur de
dilution DF est calculé comme au point 3.1 de la présente annexe et n'est
pas représenté ici.
Md= 0,1 mg; MDIL= 1,5 kg
Somme de DF = ((1−1/119,15) * 0,15) + [(1−1/8,89) * 0,08] + [(1−1/
14,75) * 0,10] + [(1−1/10,10) * 0,10] + [(1−1/18,02) *
0,05] + [(1−1/12,33) * 0,05] + [(1−1/32,18) * 0,05] +
[(1−1/6,94) * 0,09] + [(1−1/25,19) * 0,10] + [(1−1/
6,12) * 0,08] + [(1−1/20,87) * 0,05] + [(1−1/8,77) *
0,05] + ((1−1/12,59) * 0,05)
= 0,923
PTmasse¼2;5
1;515/C00;1
1;5/C30;923/C18/C19
/C33604 ;6
1000¼5;726 g =h
Calcul des émissions spécifiques (annexe III, appendice 1, point 5.5):
P(n) = (0,1 * 0,15) + (96,8 * 0,08) + (55,2 * 0,10) + (82,9 * 0,10) + (46,8 *
0,05) + (70,1 * 0,05) + (23,0 * 0,05) + (114,3 * 0,09) + (27,0 *
0,10) + (122,0 * 0,08) + (28,6 * 0,05) + (87,4 * 0,05) + (57,9 * 0,05)
= 60,006 kW
PT¼5;948
60;006¼0;099 g =kWh
avec correction initiale PT¼5;726
60;006¼0;095 g =kWh1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 151
▼M3
Calcul du facteur de pondération spécifique (annexe III, appendice 1, point
5.6):
Supposons les valeurs calculées pour le mode 4 ci-dessus, alors
WFE;i¼0;152/C33604 ;6
1;515/C33600 ;7¼0;1004
Cette valeur est égale à la valeur requise de 0,10 à ± 0,003 près.
2. ESSAI ELR
Comme le filtrage selon Bessel constitue une toute nouvelle procédure de
calcul des moyennes dans la législation européenne relative aux gaz
d'échappement, vous trouverez ci-dessous une explication du filtre de
Bessel, un exemple d'élaboration d'un algorithme de Bessel ainsi qu'un
exemple de calcul de la valeur de fumées finale. Les constantes de l'algo-
rithme de Bessel dépendent uniquement de la conception de l'opacimètre et
de la fréquence de prélèvement du système d'acquisition des données. Il est
recommandé que le fabricant de l'opacimètre fournisse les constantes
finales du filtre de Bessel pour différentes fréquences de prélèvement et
que le client les utilise pour élaborer l'algorithme de Bessel et de calcul
des valeurs de fumées.
2.1.Remarques générales sur le filtre de Bessel
En raison de distorsions à hautes fréquences, le signal d'opacité brute
présente habituellement une trace très diffuse. Pour éliminer ces distorsions
à hautes fréquences, un filtre de Bessel doit être utilisé pour l'essai ELR. Le
filtre de Bessel proprement dit est un filtre passe-bas récursif de deuxième
ordre qui garantit la vitesse maximale de montée du signal sans dépasse-
ment.
En supposant une totalité, en temps réel, des gaz d'échappement bruts dans
le tuyau d'échappement, chaque opacimètre montre une trace d'opacité
retardée et mesurée différemment. Le retard et la grandeur de la trace
d'opacité mesurée dépendent avant tout de la géométrie de la chambre de
mesure de l'opacimètre, y compris des conduites de prélèvement des gaz
d'échappement, et du temps requis pour traiter le signal dans l'électronique
de l'opacimètre. Les valeurs qui caractérisent ces deux effets sont appelées
temps de réponse physique et électrique et représentent un filtre individuel
pour chaque type d'opacimètre.
La mise en œuvre d'un filtre de Bessel vise à garantir une caractéristique
filtrante globale uniforme de tout l'opacimètre, notamment:
— le temps de réponse physique de l'opacimètre (tp),
— le temps de réponse électrique de l'opacimètre (te),
— le temps de réponse du filtre de Bessel utilisé (tF).
Le temps de réponse global résultant pour le système tMoyennedérive de la
formule suivante:
tMoyenne ¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
t2
Fþt2
pþt2
eq
et doit être identique pour tous les types d'opacimètres afin de fournir la
même valeur de fumées. Un filtre de Bessel doit dès lors être élaboré de
sorte que le temps de réponse du filtre (tF) ainsi que les temps de réponse
physique (tp) et électrique (te) de l'opacimètre individuel fournissent le
temps de réponse global requis (tMoyenne). Comme tpet tesont des valeurs
données pour chaque opacimètre individuel et que tMoyenneest posé égal à
1,0 s dans la présente directive, tFpeut être calculé comme suit:
tF¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
t2
Moyenne /C0t2
p/C0t2
eq
Par définition, le temps de réponse du filtre tFest le temps de montée d'un
signal de sortie filtré entre 10 % et 90 % par rapport à un signal d'entrée
progressif. Par conséquent, la fréquence de coupure du filtre de Bessel doit
être itérée de manière que le temps de réponse du filtre de Bessel s'inscrive
dans le temps de montée requis.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 152
▼M3
Figure a
Traces d'un signal d'entrée progressif et du signal de sortie filtré
La figure a illustre les traces d'un signal d'entrée progressif et du signal de
sortie traité avec le filtre de Bessel ainsi que le temps de réponse du filtre
de Bessel (tF).1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 153
▼M3
L'élaboration de l'algorithme final du filtre de Bessel est un processus
multi-étapes qui impose d'exécuter plusieurs cycles d'itération. Le schéma
de la procédure d'itération est présenté ci-dessous.
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 154
▼M3
2.2.Calcul de l'algorithme de Bessel
Cet exemple explique l'élaboration en plusieurs étapes d'un algorithme de
Bessel selon la procédure d'itération susmentionnée qui se fonde sur
l'annexe III, appendice 1, point 6.1.
Les caractéristiques suivantes sont supposées pour l'opacimètre et le
système d'acquisition des données:
— temps de réponse physique tp0,15 s
— temps de réponse électrique te0,05 s
— temps de réponse global tMoyenne1,00 s (par définition dans la présente
directive)
— fréquence de prélèvement 150 Hz
Étape 1 Temps de réponse requis pour le filtre de Bessel tF:
tF¼ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
12/C00;152þ0;052/C0/C1q
¼0;987421 s
Étape 2 Évaluation de la fréquence de coupure et calcul des cons-
tantes de Bessel E, K pour la première itération:
fc= 3,1415/(10 * 0,987421) = 0,318152 Hz
∆t = 1/150 = 0,006667 s
Ω= 1/[tan (3,1415 * 0,006667 * 0,318152)] = 150,076644
E=1
1þ150 ;076644 /C3ﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃﬃ
3/C30;618034 /C30;618034 þ150 ;0766442p ¼7;07948 E /C05
K = 2 * 7,07948 E − 5 * (0,618034 * 150,0766442− 1) − 1 = 0,970783
Ce qui donne l'algorithme de Bessel:
Yi=Yi−1+ 7,07948 E − 5 * (Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2) + 0,970783 *
(Yi−1−Yi−2)
oùSireprésente les valeurs du signal d'entrée progressif («0» ou «1») et Yiles valeurs filtrées du signal de sortie.Étape 3 Application du filtre de Bessel au signal d'entrée progressif:
le temps de réponse du filtre de Bessel t
Fest défini comme le temps de
montée du signal de sortie filtré entre 10 % et 90 % par rapport à un signal
d'entrée progressif. Un filtre de Bessel doit être appliqué à un signal
d'entrée progressif à l'aide des valeurs ci-dessous de fc, E et K afin de
déterminer les temps de 10 % (t10)e td e9 0%( t90).
Le tableau B reprend les indices, le temps et les valeurs d'un signal d'entrée
progressif ainsi que les valeurs résultantes du signal de sortie filtré pour les
première et seconde itérations. Les points adjacents à t10et t90sont indiqués
en caractères gras.
Dans la première itération du tableau B, les valeurs à 10 % et 90 %
surviennent respectivement entre les indices 30 et 31 et les indices 191 et
192. Pour calculer tF,itér., les valeurs t10et t90exactes sont déterminées
comme suit par interpolation linéaire entre les points de mesure adjacents:
t10=tinf.+∆t * (0,1 − outinf.)/(outsup.−ou tinf.)
t90=tinf.+∆t * (0,9 − outinf.)/(outsup.−ou tinf.)
où outsup.et outinf.sont respectivement les points adjacents du signal de
sortie traité avec le filtre de Bessel et tinf.est le temps du point temporel
adjacent indiqué au tableau B.
t10= 0,200000 + 0,006667 * (0,1 − 0,099208)/(0,104794 − 0,099208) =
0,200945 s
t90= 0,273333 + 0,006667 * (0,9 − 0,899147)/(0,901168 − 0,899147) =
1,276147 s
Étape 4 Temps de réponse du filtre lors du premier cycle d'itération:
tF,iter.= 1,276147 − 0,200945 = 1,075202 s1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 155
▼M3
Étape 5 Écart entre le temps de réponse du filtre requis et obtenu
lors du premier cycle d'itération:
∆= (1,075202 − 0,987421)/0,987421 = 0,081641
Étape 6 Contrôle du critère d'itération:
|∆|≤0,01 est requis. Comme 0,081641 > 0,01, le critère d'itération n'est
pas satisfait et un nouveau cycle d'itération doit être démarré. Pour ce cycle
d'itération, une nouvelle fréquence de coupure est calculée comme suit à
partir de fcet de ∆:
fc,nouveau= 0,318152 * (1 + 0,081641) = 0,344126 Hz
Cette nouvelle fréquence de coupure est employée dans le second cycle
d'itération qui débute de nouveau à l'étape 2. L'itération doit être répétée
jusqu'à ce que le critère d'itération soit satisfait. Les valeurs résultantes
pour les premier et second cycles d'itération sont récapitulées au tableau A.
Tableau A
Valeurs pour les première et seconde itérations
Paramètre 1reitération 2eitération
fc(Hz) 0,318152 0,344126
E (−) 7,07948 E−5 8,272777 E−5
K (−) 0,970783 0,968410
t10(s) 0,200945 0,185523
t90(s) 1,276147 1,179562
tF,itér.(s) 1,075202 0,994039
∆ (−) 0,081641 0,006657
fc,nouveau(Hz) 0,344126 0,346417
Étape 7 Algorithme final de Bessel:
une fois le critère d'itération satisfait, les constantes finales du filtre de
Bessel et l'algorithme final de Bessel sont calculés conformément à l'étape
2. Dans cet exemple, le critère d'itération a été satisfait après la seconde
itération ( ∆= 0,006657 ≤0,01). L'algorithme final sert ensuite à déter-
miner les valeurs moyennées des fumées (voir le point 2.3 ci-après).
Yi=Yi−1+ 8,272777 E − 5 * (Si+2*Si−1+Si−2−4*Yi−2) + 0,968410
*( Yi−1−Yi−2)1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 156
▼M3
Tableau B
Valeurs du signal d'entrée progressif et du signal de sortie traité avec le
filtre de Bessel pour les première et seconde itérations
Indice i TempsSignal d'entrée
progressif SiSignal de sortie filtré Yi
[−] [s] [−][−]
1reitération 2eitération
− 2 − 0,013333 0 0,000000 0,000000
− 1 − 0,006667 0 0,000000 0,000000
0 0,000000 1 0,000071 0,0000831 0,006667 1 0,000352 0,0004112 0,013333 1 0,000908 0,0010603 0,020000 1 0,001731 0,0020194 0,026667 1 0,002813 0,0032785 0,033333 1 0,004145 0,004828
== == =
24 0,160000 1 0,067877 0,077876
25 0,166667 1 0,072816 0,08347626 0,173333 1 0,077874 0,08920527 0,180000 1 0,083047 0,09505628 0,186667 1 0,088331 0,10102429 0,193333 1 0,093719 0,10710230 0,200000 1 0,099208 0,11328631 0,206667 1 0,104794 0,11957032 0,213333 1 0,110471 0,12594933 0,220000 1 0,116236 0,13241834 0,226667 1 0,122085 0,13897235 0,233333 1 0,128013 0,145605
36 0,240000 1 0,134016 0,152314
37 0,246667 1 0,140091 0,159094== == =
175 1,166667 1 0,862416 0,895701176 1,173333 1 0,864968 0,897941177 1,180000 1 0,867484 0,900145178 1,186667 1 0,869964 0,902312179 1,193333 1 0,872410 0,904445180 1,200000 1 0,874821 0,906542181 1,206667 1 0,877197 0,908605182 1,213333 1 0,879540 0,910633183 1,220000 1 0,881849 0,912628
184 1,226667 1 0,884125 0,914589
185 1,233333 1 0,886367 0,916517186 1,240000 1 0,888577 0,918412187 1,246667 1 0,890755 0,920276188 1,253333 1 0,892900 0,922107189 1,260000 1 0,895014 0,923907190 1,266667 1 0,897096 0,925676191 1,273333 1 0,899147 0,927414192 1,280000 1 0,901168 0,9291211988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 157
▼M3
Indice i TempsSignal d'entrée
progressif SiSignal de sortie filtré Yi
[−] [s] [−][−]
1reitération 2eitération
193 1,286667 1 0,903158 0,930799
194 1,293333 1 0,905117 0,932448
195 1,300000 1 0,907047 0,934067
== == =1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 158
▼M3
2.3.Calcul des valeurs de fumées
La procédure générale de détermination de la valeur finale de fumées est
présentée dans le schéma ci-dessous.
1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 159
▼M3
Les traces du signal d'opacité brute non mesuré et des coefficients d'absorp-
tion lumineuse non filtrée et filtrée (valeur k) du premier échelon de charge
d'un essai ELR sont représentées à la figure b et la valeur maximale Ymax1,A(crête) de la trace k filtrée est indiquée. Par ailleurs, le tableau C contientles valeurs numériques de l'indice i, du temps (fréquence de prélèvement de
150 Hz), de l'opacité brute ainsi que la valeur k non filtrée et filtrée. Le
filtrage a été réalisé en appliquant les constantes de l'algorithme de Bessel
élaboré au point 2.2 de la présente annexe. Vu l'énorme volume de
données, seuls les tronçons de la trace de fumées qui entourent le début et
la crête sont repris.
Figure b
Traces de l'opacité N,desfuméesnonfiltrées ket desfuméesfiltrées k
qui ont été mesurées
La valeur de crête (i = 272) est calculée en supposant les données suivantes
du tableau C. Toutes les autres valeurs individuelles des fumées sont calcu-
lées de la même manière. S−1,S−2,Y−1et Y−2sont mis à zéro pour lancer
l'algorithme.
LA(m) 0,430
Indice i 272
N ( %) 16,783
S271(m−1) 0,427392
S270(m−1) 0,427532
Y271(m−1) 0,542383
Y270(m−1) 0,542337
Calcul de la valeur k (annexe III, appendice 1, point 6.3.1):
k¼/C01
0;430/C3ln 1 /C016;783
100/C18/C19
¼0;427252 m/C01
Cette valeur correspond à S272dans l'équation ci-dessous.
Calcul de la moyenne de Bessel des fumées (annexe III, appendice 1, point
6.3.2):
Les constantes de Bessel du point 2.2 ci-dessus sont utilisées dans l'équa-
tion ci-dessous. La valeur k non filtrée effective, qui est calculée ci-dessus,
correspond à S272(Si). S271(Si-1)e tS270(Si-2) sont les deux valeurs k non
filtrées précédentes tandis que Y271(Yi-1)e tY270(Yi-2) sont les deux valeurs
k filtrées précédentes.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 160
▼M3
Y272= 0,542383 + 8,272777 E − 5 * (0,427252 + 2 * 0,427392 + 0,427532
− 4 * 0,542337) + 0,968410 * (0,542383 − 0,542337)
= 0,542389 m−1
Cette valeur correspond à Ymax1,Adans l'équation ci-dessous.
Calcul de la valeur finale de fumées (annexe III, appendice 1, point 6.3.3):
Pour le calcul ultérieur, la valeur k filtrée maximale est prélevée à partir de
chaque trace de fumées. Les valeurs suivantes sont supposées.
RégimeYmax(m−1)
Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3
A 0,5424 0,5435 0,5587
B 0,5596 0,5400 0,5389
C 0,4912 0,5207 0,5177
SVA= (0,5424 + 0,5435 + 0,5587) / 3 = 0,5482 m−1
SVB= (0,5596 + 0,5400 + 0,5389) / 3 = 0,5462 m−1
SVC= (0,4912 + 0,5207 + 0,5177) / 3 = 0,5099 m−1
SV = (0,43 * 0,5482) + (0,56 * 0,5462) + (0,01 * 0,5099) = 0,5467 m−1
Validation du cycle (annexe III, appendice 1, point 3.4)
Avant de calculer SV, le cycle doit être validé en calculant les écarts types
relatifs des fumées des trois cycles pour chaque régime.
Régime SV moyen (m−1)Écart type
absolu
(m−1)Écart type
relatif
(%)
A 0,5482 0,0091 1,7
B 0,5462 0,0116 2,1
C 0,5099 0,0162 3,2
Dans cet exemple, le critère de validation de 15 % est satisfait pour chaque
régime.1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 161
▼M3
Tableau C
Valeurs d'opacité N,valeur kfiltrée et nonfiltrée audébutd'unéchelon de
charge
Indice i Temps Opacité NValeur k non
filtréeValeur k filtrée
[−] [s] [%] [m−1] [m−1]
− 2 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000
− 1 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000
0 0,000000 0,000000 0,000000 0,000000
1 0,006667 0,020000 0,000465 0,000000
2 0,013333 0,020000 0,000465 0,000000
3 0,020000 0,020000 0,000465 0,000000
4 0,026667 0,020000 0,000465 0,000001
5 0,033333 0,020000 0,000465 0,000002
6 0,040000 0,020000 0,000465 0,000002
7 0,046667 0,020000 0,000465 0,000003
8 0,053333 0,020000 0,000465 0,000004
9 0,060000 0,020000 0,000465 0,000005
10 0,066667 0,020000 0,000465 0,000006
11 0,073333 0,020000 0,000465 0,000008
12 0,080000 0,020000 0,000465 0,000009
13 0,086667 0,020000 0,000465 0,000011
14 0,093333 0,020000 0,000465 0,000012
15 0,100000 0,192000 0,004469 0,000014
16 0,106667 0,212000 0,004935 0,000018
17 0,113333 0,212000 0,004935 0,000022
18 0,120000 0,212000 0,004935 0,000028
19 0,126667 0,343000 0,007990 0,000036
20 0,133333 0,566000 0,013200 0,000047
21 0,140000 0,889000 0,020767 0,000061
22 0,146667 0,929000 0,021706 0,000082
23 0,153333 0,929000 0,021706 0,000109
24 0,160000 1,263000 0,029559 0,000143
25 0,166667 1,455000 0,034086 0,000185
26 0,173333 1,697000 0,039804 0,000237
27 0,180000 2,030000 0,047695 0,000301
28 0,186667 2,081000 0,048906 0,000378
29 0,193333 2,081000 0,048906 0,000469
30 0,200000 2,424000 0,057067 0,000573
31 0,206667 2,475000 0,058282 0,000693
32 0,213333 2,475000 0,058282 0,000827
33 0,220000 2,808000 0,066237 0,000977
34 0,226667 3,010000 0,071075 0,001144
35 0,233333 3,253000 0,076909 0,001328
36 0,240000 3,606000 0,085410 0,001533
37 0,246667 3,960000 0,093966 0,001758
38 0,253333 4,455000 0,105983 0,002007
39 0,260000 4,818000 0,114836 0,002283
40 0,266667 5,020000 0,119776 0,0025871988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 162
▼M3
Indice i Temps Opacité NValeur k non
filtréeValeur k filtrée
[−] [s] [%] [m−1] [m−1]
== = = =1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 163
▼M3
Valeursd'opacitéN,valeurknonfiltréeetfiltréeautourdeYmax1,A(≡valeur
de crête, indiquée en caractères gras)
Indice i Temps Opacité NValeur k non
filtréeValeur k filtrée
[−] [s] [%] [m−1] [m−1]
== = = =
259 1,726667 17,182000 0,438429 0,538856260 1,733333 16,949000 0,431896 0,539423261 1,740000 16,788000 0,427392 0,539936262 1,746667 16,798000 0,427671 0,540396263 1,753333 16,788000 0,427392 0,540805264 1,760000 16,798000 0,427671 0,541163265 1,766667 16,798000 0,427671 0,541473266 1,773333 16,788000 0,427392 0,541735267 1,780000 16,788000 0,427392 0,541951268 1,786667 16,798000 0,427671 0,542123269 1,793333 16,798000 0,427671 0,542251270 1,800000 16,793000 0,427532 0,542337271 1,806667 16,788000 0,427392 0,542383272 1,813333 16,783000 0,427252 0,542389
273 1,820000 16,780000 0,427168 0,542357274 1,826667 16,798000 0,427671 0,542288275 1,833333 16,778000 0,427112 0,542183276 1,840000 16,808000 0,427951 0,542043277 1,846667 16,768000 0,426833 0,541870278 1,853333 16,010000 0,405750 0,541662279 1,860000 16,010000 0,405750 0,541418280 1,866667 16,000000 0,405473 0,541136281 1,873333 16,010000 0,405750 0,540819282 1,880000 16,000000 0,405473 0,540466283 1,886667 16,010000 0,405750 0,540080284 1,893333 16,394000 0,416406 0,539663285 1,900000 16,394000 0,416406 0,539216286 1,906667 16,404000 0,416685 0,538744287 1,913333 16,394000 0,416406 0,538245288 1,920000 16,394000 0,416406 0,537722289 1,926667 16,384000 0,416128 0,537175290 1,933333 16,010000 0,405750 0,536604291 1,940000 16,010000 0,405750 0,536009292 1,946667 16,000000 0,405473 0,535389293 1,953333 16,010000 0,405750 0,534745294 1,960000 16,212000 0,411349 0,534079295 1,966667 16,394000 0,416406 0,533394
296 1,973333 16,394000 0,416406 0,532691
297 1,980000 16,192000 0,410794 0,531971298 1,986667 16,000000 0,405473 0,531233299 1,993333 16,000000 0,405473 0,530477300 2,000000 16,000000 0,405473 0,529704
== = = =1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 164
▼M3
3. ESSAI ETC
3.1.Émissions de gaz (moteur Diesel)
Supposons les résultats d'essai suivants pour un système PDP-CVS.
V0(m3/tr) 0,1776
Np(tr) 23073
pB(kPa) 98,0
p1(kPa) 2,3
T (K) 322,5
Ha(g/kg) 12,8
NOx conce(ppm) 53,7
NOx concd(ppm) 0,4
COconce(ppm) 38,9
COconcd(ppm) 1,0
HCconce(ppm) 9,00
HCconcd(ppm) 3,02
CO2,conce( %) 0,723
Weff.(kWh) 62,72
Calcul du débit de gaz d'échappement dilués (annexe III, appendice 2,
point 4.1):
MTOTW= 1,293 * 0,1776 * 23073 * (98,0 − 2,3) * 273 / (101,3 * 322,5)
= 4237,2 kg
Calcul du facteur de correction des NOx(annexe III, appendice 2, point
4.2):
KH;D¼1
1/C00;0182 /C312;8/C010;71 ðÞ¼1;039
Calcul des concentrations corrigées pour l'air de dilution (annexe III,
appendice 2, point 4.3.1.1):
Supposons un carburant Diesel de composition C1H1,8.
FS¼100/C31
1þ1;8=2 ðÞ þ 3;76/C31þ1;8=4 ðÞðÞ ½/C138¼13;6
DF¼13;6
0;723þ9;00þ38;9 ðÞ /C3 10/C04¼18;69
NOxc on c= 53,7 − 0,4 * (1 − (1/18,69)) = 53,3 ppm
COconc= 38,9 − 1,0 * (1 − (1/18,69)) = 37,9 ppm
HCconc= 9,00 − 3,02 * (1 − (1/18,69)) = 6,14 ppm
Calcul du débit massique d'émission (annexe III, appendice 2, point 4.3.1):
NOx masse= 0,001587 * 53,3 * 1,039 * 4 237,2 = 372,391 g1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 165
▼M3
COmasse= 0,000966 * 37,9 * 4 237,2 = 155,129 g
HCmasse= 0,000479 * 6,14 * 4 237,2 = 12,462 g
Calcul des émissions spécifiques (annexe III, appendice 2, point 4.4):
NOx¼372 ;391 =62;72¼5;94 g =kWh
CO¼155 ;129 =62;72¼2;47 g =kWh
HC¼12;462 =62;72¼0;199 g =kWh
3.2.Émissions de particules (moteur Diesel)
Supposons les résultats d'essai suivants pour un système PDP-CVS à dilu-
tion double.
MTOTW(kg) 4 237,2
Mf,p(mg) 3,030
Mf,b(mg) 0,044
MTOT(kg) 2,159
MSEC(kg) 0,909
Md(mg) 0,341
MDIL(kg) 1,245
DF 18,69
Weff.(kWh) 62,72
Calcul des émissions massiques (annexe III, appendice 2, point 5.1):
Mf= 3,030 + 0,044 = 3,074 mg
MSAM= 2,159 − 0,909 = 1,250 kg
PTmasse¼3;074
1;250/C34237 ;2
1000¼10;42 g
Calcul des émissions massiques corrigées pour l'air de dilution (annexe III,
appendice 2, point 5.1):
PTmasse¼3;074
1;250/C00;341
1;245/C31/C01
18;69/C18/C19/C18/C19/C20/C21
/C34237 ;2
1000¼9;32 g
Calcul des émissions spécifiques (annexe III, appendice 2, point 5.2):
PT¼10;42=62;72¼0;166 g =kWh
PT¼9;32=62;72¼0;149 g =kWh ;avec correction pour l0air de dilution
3.3.Émissions de gaz (moteur fonctionnant au gaz naturel comprimé)
Supposons les résultats d'essai suivants pour un système PDP-CVS à dilu-
tion double.
MTOTW(kg) 4 237,21988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 166
▼M3
Ha(g/kg) 12,8
NOxc on c e(ppm) 17,2
NOx concd(ppm) 0,4
COconce(ppm) 44,3
COconcd(ppm) 1,0
HCconce(ppm) 27,0
HCconcd(ppm) 3,02
CH4c on c e(ppm) 18,0
CH4 concd(ppm) 1,7
CO2,conce( %) 0,723
Weff.(kWh) 62,72
Calcul du facteur de correction des NOx(annexe III, appendice 2, point
4.2):
KH;G¼1
1/C00;0329 /C312;8/C010;71 ðÞ¼1;074
Calcul de la concentration des NMHC (annexe III, appendice 2, point
4.3.1):
a) Méthode CG
NMHCconce= 27,0 − 18,0 = 9,0 ppm
b) Méthode NMC
Supposons un rendement du méthane de 0,04 et un rendement de
l'éthane de 0,98 (voir l'annexe III, appendice 5, point 1.8.4).
NMHC conce¼27;0/C31/C00;04 ðÞ /C0 18;0
0;98/C00;04¼8;4 ppm
Calcul des concentrations corrigées pour l'air de dilution (annexe III,
appendice 2, point 4.3.1.1):
Supposons un carburant de référence G20(méthane à 100 %) de composi-
tion C1H4.
FS¼100/C31
1þ4=2ðÞ þ 3;76/C31þ4=4ðÞðÞ ½/C138¼9;5
DF¼9;5
0;723þ27;0þ44;3 ðÞ /C3 10/C04¼13;01
Pour les NMHC, la concentration de l'air de dilution est la différence entre
HCconcdet CH4 concd.
NOx conc= 17,2 − 0,4 * (1 − (1/13,01)) = 16,8 ppm
COconc= 44,3 − 1,0 * (1 − (1/13,01)) = 43,4 ppm
NMHCconc= 8,4 − 1,32 * (1 − (1/13,01)) = 7,2 ppm
CH4 conc= 18,0 − 1,7 * (1 − (1/13,01)) = 16,4 ppm1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 167
▼M3
Calcul du débit massique des émissions (annexe III, appendice 2, point
4.3.1):
NOx masse= 0,001587 * 16,8 * 1,074 * 4 237,2 = 121,330 g
COmasse= 0,000966 * 43,4 * 4 237,2 = 177,642 g
NMHCmasse= 0,000502 * 7,2 * 4 237,2 = 15,315 g
CH4 masse= 0,000554 * 16,4 * 4 237,2 = 38,498 g
Calcul des émissions spécifiques (annexe III, appendice 2, point 4.4):
NOx¼121 ;330 =62;72¼1;93 g =kWh
CO¼177 ;642 =62;72¼2;83 g =kWh
NMHC ¼15;315 =62;72¼0;244 g =kWh
CH4¼38;498 =62;72¼0;614 g =kWh
4. FACTEUR DE RECALAGE λ(Sλ)
4.1.Calcul du facteur de recalage λ(Sλ)(1)
Sλ¼2
1/C0%d0inertes
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100
où:
Sλfacteur de recalage λ;
% d'inertes % en volume de gaz inertes dans le carburant (c'est-à-dire N2,
CO2, He, etc.);
O2* en volume d'oxygène initial dans le carburant;
n et m font référence au CnHmmoyen qui représente les hydrocar-
bures du carburant, c'est-à-dire:
n¼1/C2CH4%
100/C20/C21
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ3/C2C3%
100/C20/C21
þ4/C2C4%
100/C20/C21
þ5/C2C5%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ4/C2C2H4%
100/C20/C21
þ6/C2C2H6%
100/C20/C21
þ...8/C2C3H8%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100
où:
CH4= % en volume de méthane dans le carburant;
C2= % en volume de tous les hydrocarbures C2(p. ex. C2H6,
C2H4, etc.) dans le carburant;
C3= % en volume de tous les hydrocarbures C3(p. ex. C3H8,
C3H6, etc.) dans le carburant;
C4= % en volume de tous les hydrocarbures C4(p. ex. C4H10,
C4H8, etc.) dans le carburant;
C5= % en volume de tous les hydrocarbures C5(p. ex. C5H12,
C5H10, etc.) dans le carburant;
diluant = % en volume de gaz de dilution dans le carburant (c'est-à-
dire O2*, N2,C O2, He, etc.).1988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 168
(1) Rapports stœchiométriques air/carburant de carburants automobiles — SAE J1829, juin
1987. John B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals , McGraw-Hill,
1988, chapitre 3.4 «Combustion stoichiometry» (pages 68-72).
▼M3
4.2.Exemples de calcul du facteur de réajustement λSλ:
Exemple 1: G25:C H4=8 6% ,N2= 14 % (en volume)
n¼1/C2CH4%
100/C20/C21
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100¼1/C20;86
1/C014
100¼0;86
0;86¼1
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ4/C2C2H4%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100¼4/C20;86
0;86¼4
Sλ¼2
1/C0%d0inertes
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100¼2
1/C014
100/C18/C19
/C21þ4
4/C18/C19 ¼1;16
Exemple 2: Gxy:C H4=8 7% ,C2H6= 13 % (en volume)
n¼1/C2CH4%
100hi
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100¼1/C20;87þ2/C20;13
1/C00
100¼1;13
1¼1;13
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ6/C2C2H6%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100¼4/C20;87þ6/C20;13
1¼4;26
Sλ¼2
1/C0%d0inertes
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100¼2
1/C00
100/C18/C19
/C21;13þ4;26
4/C18/C19 ¼0;911
Exemple 3: États-Unis: CH4=8 9% ,C2H6= 4,5 %, C3H8= 2,3 %, C6H14= 0,2 %, O2= 0,6 %, N2=4%
n¼1/C2CH4%
100/C20/C21
þ2/C2C2%
100/C20/C21
þ::
1/C0% de diluant
100¼1/C20;89þ2/C20;045þ3/C20;023þ4/C20;002
1/C00;64þ4 ðÞ
100¼1;11
m¼4/C2CH4%
100/C20/C21
þ4/C2C2H4%
100/C20/C21
þ6/C2C2H6%
100/C20/C21
þ::þ8/C2C3H8%
100/C20/C21
1/C0de diluant %
100
¼4/C20;89þ4/C20;045þ8/C20;023þ14/C20;002
1/C00;6þ4
100¼4;24
Sλ¼2
1/C0%d0inertes
100/C18/C19
nþm
4/C16/C17
/C0O2/C3
100¼2
1/C04
100/C18/C19
/C21;11þ4;24
4/C18/C19
/C00;6
100¼0;961988L0077 — FR — 16.02.2000 — 002.001 — 169