Seuls les textes originaux de la CEE (ONU) ont un effet légal en vertu du droit public international. Le statut et la date d'entrée en vigueur du présent règlement sont à vérifier dans la dernière version du document de statut TRANS/WP.29/343 de la CEE (ONU), disponible à l'adresse suivante:

http://www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29fdocstts.html

Règlement no 96 de la Commission économique pour l'Europe des Nations unies (CEE-ONU) — Prescriptions uniformes relatives à l’homologation des moteurs à allumage par compression destinés aux tracteurs agricoles et forestiers ainsi qu’aux engins mobiles non routiers en ce qui concerne les émissions de polluants du moteur

Comprenant tout le texte valide jusqu'à:

Série 04 d’amendements au Règlement - Date d’entrée en vigueur: 13 février 2014

TABLE DES MATIÈRES

ANNEXES

1. DOMAINE D’APPLICATION

Le présent Règlement s’applique aux émissions de polluants gazeux et particulaires provenant des moteurs à allumage par compression:

Montés sur des engins mobiles non routiers (1) dont la puissance nette installée est supérieure à 18 kW mais ne dépasse pas 560 kW, et qui fonctionnent à régime variable;

Montés sur des engins mobiles non routiers (1) dont la puissance nette installée est supérieure à 18 kW mais ne dépasse pas 560 kW, et qui fonctionnent à régime constant.

2. DÉFINITIONS ET ABRÉVIATIONS

2.1 Au sens du présent Règlement, on entend par:

«Condensation aqueuse», la précipitation de constituants aqueux lors du passage d’une phase gazeuse à une phase aqueuse. La condensation aqueuse est fonction de l’humidité, de la pression, de la température et de la concentration d’autres éléments constitutifs tels que l’acide sulfurique. Ces paramètres varient en fonction de l’humidité de l’air d’admission et de l’humidité de l’air de dilution, du rapport air-combustible et de la composition du carburant, y compris sa teneur en hydrogène et en soufre;

«Pression atmosphérique», la pression atmosphérique humide absolue statique. À noter que si la pression atmosphérique est mesurée dans un conduit, on devra veiller à ce que les pertes soient négligeables entre l’atmosphère et le point de mesure, et tenir compte des changements de la pression statique dans le conduit résultant du débit;

«Gaz d’étalonnage», un mélange de gaz purifiés utilisé pour étalonner les analyseurs de gaz. Ces gaz doivent satisfaire aux spécifications du paragraphe 9.5.1. de l’annexe 4B. À noter que les gaz d’étalonnage et les gaz de calibrage sont qualitativement les mêmes, mais qu’ils diffèrent de par leur fonction primaire. Les divers contrôles des performances des analyseurs de gaz et des éléments de manipulation des échantillons peuvent faire référence à des gaz d’étalonnage ou des gaz de calibrage;

«Moteur à régime constant», un moteur dont l’homologation de type ou la certification n’est valable que pour un seul régime. Les moteurs dont on a neutralisé ou supprimé la fonction régime constant ne sont plus des moteurs à régime constant;

«Efficacité de conversion du convertisseur de HCNM E», l’efficacité de la conversion d’un convertisseur qui est utilisé pour éliminer les hydrocarbures non méthaniques de l’échantillon de gaz par oxydation de tous les hydrocarbures à l’exception du méthane. Idéalement, la conversion pour le méthane est de 0 % (ECH4 = 0) et pour les autres hydrocarbures représentés par l’éthane elle est de 100 % (EC2H6 = 100 %). Pour mesurer efficacement les HCNM, il convient de déterminer les deux efficacités et de les utiliser pour le calcul du débit massique d’émissions pour le méthane et l’éthane. Voir aussi sous «fraction de pénétration»;

«Composant critique en rapport avec les émissions», les composants qui sont destinés principalement à la maîtrise des émissions, c’est-à-dire tout système de post-traitement des gaz d’échappement, l’unité de commande électronique du moteur (ECU) et ses commandes et capteurs associés et le système RGE, y compris tous les filtres, refroidisseurs, soupapes de contrôle et tuyaux s’y rapportant;

«Temps de latence», l’écart de temps entre la variation d’un constituant à mesurer au point de référence et l’instant de réponse du système de 10 % de la valeur finale (t10), la sonde de prélèvement étant par définition le point de référence. Pour les constituants gazeux, il s’agit du temps de transport du constituant mesuré entre la sonde de prélèvement et le détecteur (voir fig. 3.1);

«Système réducteur de NOx», un système de traitement aval des gaz d’échappement destiné à réduire les émissions d’oxydes d’azote (NOx) (par exemple des catalyseurs de NOx passifs et actifs en régime pauvre, des absorbeurs de NOx et des systèmes de réduction catalytique sélective (SCR);

«Dérive», la différence entre un signal zéro ou d’étalonnage et la valeur respective indiquée par un instrument de mesure immédiatement après son emploi dans un essai d’émissions, pour autant que l’instrument ait été mis à zéro et calibré juste avant l’essai;

«Stratégie de limitation des émissions», la combinaison d’un système de limitation des émissions avec une stratégie de base de limitation des émissions et un ensemble de stratégies auxiliaires de limitation des émissions, intégrée dans la conception globale d’un moteur ou d’un engin mobile non routier dans lequel le moteur est installé;

«Système moteur», l’ensemble composé du moteur, du système antipollution et de l’interface de communication (matériel et messages) entre le ou les modules de gestion électronique du moteur et tout autre module de gestion du groupe motopropulseur ou du véhicule;

«Polluants gazeux», le monoxyde de carbone, les hydrocarbures et/ou les hydrocarbures non méthaniques (en partant d’un taux de C1H1,85) et oxydes d’azote, ces derniers étant exprimés en équivalent dioxyde d’azote (NO2);

«Pratiques techniques reconnues», les évaluations faites en conformité avec les principes scientifiques et techniques généralement admis et les informations techniques disponibles;

«Hydrocarbures (HC)», selon le cas, les HCT ou les HCNM. Par hydrocarbures, on entend généralement le groupe d’hydrocarbures sur lequel sont fondées les normes d’émissions pour chaque type de carburant et de moteur;

«Ralenti», le régime moteur en charge minimale (charge plus grande que ou égale à zéro) lorsqu’un régulateur gère le régime moteur. Pour les moteurs qui en sont dépourvus, le ralenti est le régime annoncé par le constructeur comme étant le régime minimal possible en charge minimale. Par ralenti à chaud on entend le régime de ralenti du moteur à chaud;

«Puissance nette», la puissance en «kW CEE» mesurée au banc d’essai, en bout de vilebrequin ou de l’organe équivalent, conformément à la méthode de mesure de la Commission économique pour l’Europe décrite dans le Règlement no 120 concernant la mesure de la puissance nette, du couple net et de la consommation spécifique de carburant des moteurs à combustion interne destinés aux tracteurs agricoles et forestiers ainsi qu’aux engins mobiles non routiers;

«Entretien non lié aux émissions», désigne l’entretien qui n’affecte pas sensiblement les émissions et qui n’a pas d’effet durable sur la détérioration des émissions de la machine ou du moteur lors de son utilisation normale en service une fois que l’entretien est effectué.

«Oxydes d’azote», des mélanges composés uniquement d’azote et d’oxygène tels que mesurés suivant les procédures spécifiées dans le présent Règlement. Les oxydes d’azote sont exprimés quantitativement comme si le NO était sous la forme de NO2, de telle sorte qu’on utilise une masse molaire effective pour tous les oxydes d’azote équivalente à celle du NO2;

«Cycle à modes stationnaires raccordés», un cycle d’essai comportant une suite de modes d’essai du moteur en conditions stationnaires avec des critères de régime et de couple définis pour chaque mode ainsi que des rampes de transition de régime et de couple définies entre ces modes;

«Réactif», un agent consommable ou non récupérable requis et utilisé pour assurer le bon fonctionnement du système de traitement aval des gaz d’échappement;

«Temps de réponse», le temps qui s’écoule entre la variation du constituant à mesurer au point de référence et une réponse du système de 90 % de la valeur finale (t90), la sonde de prélèvement étant définie comme étant le point de référence, pendant lequel la variation du constituant mesuré atteint au moins 60 % de l’échelle et le dispositif de commutation de gaz effectue la commutation en moins de 0,1 s. Le temps de réponse du système est la somme du temps de latence jusqu’à l’entrée du système et du temps de montée du système;

«Gaz de calibrage», un mélange de gaz purifiés qui sert à régler les analyseurs de gaz. Ces gaz de réglage doivent satisfaire aux spécifications du paragraphe 9.5.1. À noter que les gaz d’étalonnage et les gaz de calibrage sont qualitativement les mêmes mais qu’ils diffèrent de par leur fonction primaire. Diverses vérifications des performances des analyseurs de gaz et d’éléments de manipulation des échantillons peuvent faire référence selon le cas au gaz d’étalonnage ou au gaz de calibrage;

Figure 1

Définitions des temps relatifs à la réponse du système: temps de latence (par. 2.1.17), temps de réponse (par. 2.1.72), temps de montée (par. 2.1.73) et temps de transformation (par. 2.1.89)

2.2 Symboles et abréviations

2.2.1 Symboles

Les symboles sont expliqués dans l’annexe 4A, paragraphe 1.4, et dans l’annexe 4B, paragraphe 3.2, respectivement.

2.2.2 Symboles et abréviations pour les constituants chimiques

Ar: Argon

C1: Hydrocarbures exprimés en équivalent carbone 1

CH4: Méthane

C2H6: Éthane

C3H8: Propane

CO: Monoxyde de carbone

CO2: Dioxyde de carbone

DOP: Di-octylphtalate

H: Hydrogène atomique

H2: Hydrogène moléculaire

HC: Hydrocarbures

H2O: Eau

He: Hélium

N2: Azote moléculaire

HCNM: Hydrocarbures non méthaniques

NOx: Oxydes d’azote

NO: Oxyde nitrique

NO2: Dioxyde d’azote

O2: Oxygène

PM: Matières particulaires

PTFE: Polytétrafluoréthylène

S: Soufre

HCT: Hydrocarbures totaux

2.2.3 Abréviations

ASTM: American Society for Testing and Materials

BMD: Minidilueur pour prélèvement en sac

BSFC: Consommation spécifique de carburant par ch de puissance utile

CFV: Tube de venturi à écoulement critique

CI: Allumage par compression

CLD: Détecteur par chimiluminescence

CVS: Prélèvement à volume constant

DeNOx: Système de traitement aval des NOx

DF: Facteur de détérioration

ECM: Module électronique de commande

EFC: Régulation électronique de débit

EGR: Recyclage des gaz d’échappement

FID: Détecteur à ionisation de flamme

GC: Chromatographie en phase gazeuse GPL Gaz de pétrole liquéfié

HCLD: Détecteur à chimiluminescence chauffé

HFID: Détecteur à ionisation de flamme chauffé

IBP: Point d’ébullition initial

ISO: Organisation internationale de normalisation

NDIR: Analyseur dans l’infrarouge non dispersif

NDUV: Analyseur dans l’ultraviolet non dispersif

NIST: US National Institute for Standards and Technology

NMC: Convertisseur de HCNM

PDP: Pompe volumétrique

%FS: Pourcentage de l’échelle totale

PFD: Dilution de flux partiel

PFS: Système à flux partiel

PTFE: Polytétrafluoréthylène (couramment appelé Teflon (marque déposée))

RMC: Cycle à modes stationnaires raccordés

RMS: Valeur moyenne quadratique

RTD: Détecteur de température résistif

SAE: Society of Automotive Engineers

SSV: Venturi subsonique

UCL: Limite supérieure de confiance

UFM: Débitmètre ultrasonique

3. DEMANDE D’HOMOLOGATION

3.1 Demande d’homologation d’un moteur en tant qu’entité technique séparée

4. HOMOLOGATION

d’un symbole supplémentaire composé de deux lettres, dont la première doit être comprise entre D et R indiquant le niveau d’émission (par. 5.2.1) d’après lequel le moteur ou la famille de moteurs a été homologué et la seconde doit être soit la lettre A si la famille de moteurs est certifiée pour fonctionner à des vitesses variables, soit la lettre B si la famille de moteurs est certifiée pour fonctionner à vitesse.

Si le moteur est conforme à un type ou à une famille homologués en application d’un ou de plusieurs autres Règlements annexés à l’Accord, dans le pays qui a accordé l’homologation en application du présent Règlement, il n’est pas nécessaire de répéter le symbole prescrit; en pareil cas, les numéros de règlement et d’homologation et les symboles additionnels de tous les Règlements pour lesquels l’homologation a été accordée en application du présent Règlement sont inscrits l’un au-dessous de l’autre, à droite du symbole prescrit au paragraphe 4.4.2.

5. PRESCRIPTIONS ET ESSAIS

5.1 Généralités

Les éléments susceptibles d’influer sur l’émission des polluants gazeux et particulaires doivent être conçus, construits et montés de telle façon que le moteur continue, en utilisation normale, de satisfaire aux prescriptions du présent Règlement malgré les vibrations auxquelles il peut être soumis.

5.1.1 Les mesures techniques prises par le constructeur doivent être telles que les émissions en question soient effectivement limitées, conformément au présent Règlement, tout au long de la vie normale du moteur, dans des conditions normales d’utilisation. Ces dispositions sont considérées comme respectées:

Si les dispositions des paragraphes 5.2.1 et 7.2.2.1 sont appliquées, et

5.1.2 Pour les moteurs relevant des plages de puissance H et au-dessus, le constructeur doit prouver la durabilité du moteur et du système de traitement aval, selon le cas, conformément à l’annexe 8.

5.1.3 Le remplacement systématique de constituants relatifs aux émissions, au bout d’un certain nombre d’heures de fonctionnement du moteur, est autorisé. Tout réglage, réparation, démontage, nettoyage ou remplacement d’éléments ou de systèmes du moteur, effectué de façon périodique pour prévenir un éventuel dysfonctionnement du moteur, n’est autorisé que s’il est techniquement nécessaire à un bon fonctionnement du système antipollution. En conséquence, les opérations à effectuer doivent être énumérées dans le carnet d’entretien du véhicule et approuvées avant délivrance de l’homologation. Pour les moteurs relevant des plages de puissance L et au-dessus, des renseignements complémentaires doivent être donnés conformément aux dispositions du paragraphe 5.3.3.

5.1.4 L’extrait pertinent du carnet concernant l’entretien et le remplacement du ou des dispositifs de traitement aval doit figurer dans le document d’information comme indiqué dans les appendices de l’annexe 1A du présent Règlement.

5.2 Prescriptions concernant les émissions de polluants

Les émissions de polluants gazeux et particulaires provenant du moteur soumis aux essais doivent être mesurées par la méthode décrite à l’annexe 4A pour les plages de puissance jusqu’à P, et à l’annexe 4B pour les plages de puissance Q et R. À la demande du constructeur et sous réserve de l’accord de l’autorité d’homologation de type, les méthodes décrites dans l’annexe 4B peuvent être appliquées pour les plages de puissance jusqu’à P.

5.2.1 Les émissions de monoxyde de carbone, d’hydrocarbures et d’oxydes d’azote, ainsi que les émissions de matières particulaires, ne doivent pas dépasser les quantités suivantes:

Les valeurs limites pour les plages de puissance H à R doivent inclure les facteurs de détérioration calculés conformément à l’annexe 8.

5.2.2 Lorsque, selon la définition de l’annexe 1B, une famille de moteurs couvre plus d’une plage de puissance, les valeurs d’émission des moteurs de cette famille (homologation de type) et de tous les types de moteur de la même famille (conformité de la production) doivent satisfaire aux prescriptions plus sévères de la plage de puissance supérieure.

5.2.3 En outre, les prescriptions suivantes s’appliquent:

5.3 Prescriptions relatives à l’homologation de type pour les plages de puissance L à R

5.3.1 Le présent paragraphe s’applique à l’homologation de type des moteurs à gestion électronique utilisant un système de gestion électronique pour déterminer à la fois le débit et le point d’injection du carburant (dénommés ci-après «moteur»). Il s’applique indépendamment de la technologie utilisée dans ces moteurs pour respecter les valeurs limites d’émission visées au paragraphe 5.2.1 du présent Règlement.

5.3.2 Prescriptions générales

5.3.2.1 Prescriptions concernant la stratégie de base de limitation des émissions

5.3.2.1.1 La stratégie de base de limitation des émissions, activée sur toute la plage de fonctionnement du régime et du couple du moteur, doit être conçue de manière à garantir la conformité du moteur aux dispositions du présent Règlement.

5.3.2.1.2 Est interdite toute stratégie de base de limitation des émissions capable de distinguer entre un fonctionnement selon un essai normalisé d’homologation de type et d’autres conditions de fonctionnement et de permettre un niveau d’émissions plus élevé lorsque le moteur ne fonctionne pas dans des conditions fondamentalement incluses dans la procédure d’homologation de type.

5.3.2.2 Prescriptions concernant la stratégie auxiliaire de limitation des émissions

5.3.2.2.1 Une stratégie auxiliaire de limitation des émissions peut être utilisée pour un moteur ou un engin mobile non routier, à condition que celle-ci, lorsqu’elle est activée, modifie la stratégie de base de limitation des émissions en réponse à un ensemble spécifique de conditions ambiantes et/ou de fonctionnement, mais ne réduise pas de façon permanente l’efficacité du système de limitation des émissions.

5.3.2.2.2 Les conditions de contrôle applicables aux plages de puissance L à P et Q à R sont les suivantes:

Si la stratégie auxiliaire de maîtrise des émissions est activée alors que le moteur fonctionne dans les conditions de contrôle visées aux points i), ii) et iii), elle ne doit l’être qu’en cas de nécessité démontrée pour les besoins identifiés au paragraphe 5.3.2.2.3 et approuvés par l’autorité d’homologation de type.

5.3.2.2.3 Une stratégie auxiliaire de limitation des émissions peut être activée notamment aux fins suivantes:

5.3.2.2.4 Le constructeur doit démontrer au service technique au moment de l’essai d’homologation de type que le fonctionnement de toute stratégie auxiliaire de limitation des émissions est conforme aux dispositions du paragraphe 5.3.2.2. La démonstration consiste en une évaluation des documents visés au paragraphe 5.3.2.3.

5.3.2.2.5 Tout fonctionnement d’une stratégie auxiliaire de limitation des émissions non conforme au paragraphe 5.3.2.2 est interdit.

5.3.2.3 Prescriptions en matière de documentation

5.3.2.3.1 Avec la demande d’homologation de type, le constructeur doit fournir, au moment de la présentation de celle-ci au service technique, un dossier constructeur qui permet l’accès à tout élément de conception, à toute stratégie de limitation des émissions et aux moyens par lesquels la stratégie auxiliaire contrôle directement ou indirectement les variables de sortie. Le dossier constructeur doit être présenté en deux parties:

Une description de la logique de commande, des stratégies de réglage et des points de commutation dans tous les modes de fonctionnement pour le système d’alimentation en carburant et les autres systèmes essentiels permettant une limitation efficace des émissions (système de recyclage des gaz d’échappement (EGR) ou de dosage du réactif, par exemple);

Les éléments supplémentaires, présentés au service technique mais non joints à la demande d’homologation de type, incluent tous les paramètres modifiés par toute stratégie auxiliaire de limitation des émissions et les conditions limites dans lesquelles cette stratégie opère et en particulier:

5.3.2.3.2 Les éléments supplémentaires visés au paragraphe 5.3.2.3.1 sont traités comme strictement confidentiels. Ils doivent être communiqués sur demande à l’autorité d’homologation de type. Celle-ci doit traiter ces éléments comme confidentiels.

5.3.3 Prescriptions concernant les mesures de maîtrise des NOx des moteurs relevant des plages de puissance L à P.

5.3.3.1 Le constructeur doit fournir des informations décrivant en détail les caractéristiques de fonctionnement du système de réduction des NOx à l’aide des documents figurant à l’annexe 1A, appendice 1, paragraphe 2 et appendice 3, paragraphe 2.

5.3.3.2 Si le système de limitation des émissions nécessite l’emploi d’un réactif, les caractéristiques de ce réactif, notamment son type, les informations relatives à sa concentration lorsqu’il est en solution, ses températures de fonctionnement et la référence aux normes internationales indiquant sa composition et sa qualité doivent être précisées par le constructeur à l’annexe 1A, appendice 1, paragraphe 2.2.1.13 et appendice 3, paragraphe 3.2.1.13.

5.3.3.3 La stratégie de maîtrise des émissions du moteur doit être opérationnelle dans toutes les conditions environnementales normalement rencontrées sur le territoire des Parties contractantes, en particulier à des basses températures ambiantes.

5.3.3.4 Le constructeur doit démontrer, en cas d’utilisation d’un réactif, que les émissions d’ammoniac n’excèdent pas une valeur moyenne de 25 ppm pendant le cycle d’essai applicable de la procédure d’homologation de type.

5.3.3.5 Si des réservoirs de réactif séparés sont installés ou raccordés sur un engin mobile non routier, un dispositif permettant de prélever un échantillon du réactif dans les réservoirs doit être prévu. Le point de prélèvement doit être facilement accessible sans nécessiter l’utilisation d’un outil ou dispositif spécial.

5.3.3.6 Prescriptions en matière d’utilisation et d’entretien

5.3.3.6.1 Conformément au paragraphe 5.1.3, l’homologation de type est subordonnée à la condition qu’il soit fourni à chaque opérateur d’un engin mobile non routier des instructions écrites comportant les informations suivantes:

Les instructions doivent être rédigées sous une forme claire et accessible aux non-spécialistes en utilisant les mêmes termes que ceux employés dans le manuel d’utilisation de l’engin mobile non routier ou du moteur.

5.3.3.7 Contrôle du réactif (le cas échéant)

5.3.3.7.1 Conformément aux dispositions du paragraphe 6.1, l’homologation de type est subordonnée à la condition que soient fournis à l’opérateur des indicateurs ou d’autres moyens appropriés en fonction de la configuration de l’engin mobile non routier, informant celui-ci:

Du fait que le réactif dans le réservoir de stockage ne répond pas aux caractéristiques déclarées et enregistrées à l’annexe 1A, appendice 1, paragraphe 2.2.1.13 et appendice 3, paragraphe 2.2.1.13, selon les moyens d’évaluation installés;

5.3.3.7.2 Au choix du constructeur, il peut être satisfait aux exigences relatives à la conformité du réactif aux caractéristiques déclarées et à la tolérance sur les émissions de NOx correspondante par l’un des moyens suivants:

5.3.4 Prescriptions concernant les mesures de maîtrise des NOx des moteurs relevant des plages de puissance Q à R

5.3.4.1 Le constructeur doit fournir des informations décrivant en détail les caractéristiques de fonctionnement du système de maîtrise des NOx en utilisant les documents indiqués à l’annexe 1A, appendice 1, point 2, et appendice 3, point 2.

5.3.4.2 La stratégie de maîtrise des émissions du moteur doit être opérationnelle dans toutes les conditions environnementales normalement rencontrées sur le territoire des Parties contractantes, en particulier à des basses températures ambiantes. Cette prescription n’est pas limitée aux conditions dans lesquelles une stratégie de base de maîtrise des émissions doit être mise en œuvre de la manière précisée au paragraphe 5.3.2.2.2.

5.3.4.3 Lorsqu’un réactif est utilisé, le constructeur doit démontrer que l’émission d’ammoniac ne dépasse pas une valeur moyenne de 10 ppm au cours du cycle NRTC à chaud ou NRSC de la procédure d’homologation de type.

5.3.4.4 Si des réservoirs de réactif sont montés ou connectés sur un engin mobile non routier, un dispositif permettant de prélever un échantillon du réactif dans les réservoirs doit être prévu. Le point de prélèvement doit être facilement accessible sans nécessiter l’utilisation d’un outil ou d’un appareil spécial.

5.3.4.5 Conformément au paragraphe 6.1, l’homologation de type est subordonnée à:

5.3.5 Plage de contrôle pour les plages de puissance Q à R

Pour les moteurs relevant des plages de puissance Q à R, les émissions gazeuses recueillies dans la plage de contrôle définie au paragraphe 5.3.5 ne doivent pas dépasser de plus de 100 % les valeurs limites des émissions fixées au paragraphe 5.2.1 du présent Règlement.

5.3.5.1 Prescriptions en matière de démonstration

Le service technique doit choisir jusqu’à trois points de charge et de régime aléatoires dans la plage de contrôle afin de procéder à des essais. Il doit aussi fixer de manière aléatoire l’ordre de passage des points d’essais. Les essais doivent être effectués selon les prescriptions principales du cycle NRSC, mais chaque point d’essai doit être évalué séparément. Dans chaque cas, les valeurs limites définies au paragraphe 5.3.5 doivent être respectées.

5.3.5.2 Prescription en matière d’essai

Il faut procéder à l’essai comme suit:

Pour les calculs de particules il faut utiliser la méthode à filtres multiples et pour les calculs de sommation le Nmode doit être fixé à 1 et il faut utiliser un facteur de pondération égal à 1.

5.3.5.3 Prescriptions relatives à la plage de contrôle

5.3.5.3.1 Plage de contrôle du moteur

La plage de contrôle (voir fig. 2) est définie comme suit:

plage de régime: régime A à haut régime;

où:

.

Haut régime et bas régime, comme définis à l’annexe 4B du présent Règlement.

Si le régime moteur A mesuré ne diffère que de ±3 % du régime déclaré par le constructeur, il faut utiliser le régime déclaré. Si cette tolérance est pour l’un des régimes d’essai, il faut utiliser le régime mesuré.

5.3.5.3.2 Les conditions de fonctionnement suivantes sont exclues de l’essai:

Le constructeur peut demander au Service technique d’exclure certains points de fonctionnement de la plage de contrôle définie aux paragraphes 5.5.1 et 5.5.2 lors de la certification/homologation de type. Le Service technique peut accorder cette dérogation si le constructeur peut démontrer que le moteur n’est jamais capable de fonctionner à de tels points, quelle que soit la configuration dans laquelle la machine est utilisée.

Figure 2

Plage de contrôle

5.3.6 Vérification des émissions de gaz de carter pour les moteurs relevant des plages de puissance Q à R

5.3.6.1 Les émissions de gaz de carter ne doivent pas être libérées directement dans l’atmosphère ambiante, sous réserve de l’exception indiquée au paragraphe 5.3.6.3.

5.3.6.2 Les moteurs en fonctionnement peuvent libérer des émissions de gaz de carter dans l’échappement en amont de tout dispositif de post-traitement.

5.3.6.3 Les moteurs équipés de turbocompresseurs, de pompes, de souffleurs ou de compresseurs pour l’induction d’air peuvent libérer des émissions de gaz de carter dans l’atmosphère ambiante. Ces émissions doivent alors être ajoutées aux émissions d’échappement (physiquement ou mathématiquement) lors de tous les essais d’émissions effectués conformément au paragraphe 6.10 de l’annexe 4B du présent Règlement.

5.4 Sélection de la catégorie de puissance du moteur

5.4.1 Afin d’établir la conformité des moteurs à régime variable définis aux paragraphes 1.1 et 1.2 du présent Règlement avec les limites d’émissions mentionnées au paragraphe 5.2.1 du présent Règlement, il convient de les attribuer à des plages de puissance sur la base de la valeur la plus élevée de la puissance nette mesurée conformément aux dispositions du paragraphe 2.1.49 du présent Règlement.

5.4.2 Pour les autres types de moteurs, il faut utiliser la puissance nominale nette.

6. INSTALLATION SUR LE VÉHICULE

7. CONFORMITÉ DE LA PRODUCTION

Un moteur est choisi dans la série et soumis à l’essai décrit à l’annexe 4A ou à l’annexe 4B conformément au paragraphe 5.2. Les émissions de monoxyde de carbone, d’hydrocarbures et d’oxydes d’azote ainsi obtenues, de même que les émissions de particules, ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau du paragraphe 5.2.1, sous réserve des prescriptions du paragraphe 5.2.2.

La fréquence normale des inspections approuvées par l’autorité d’homologation de type sera d’une inspection par an. Si les prescriptions du paragraphe 7.2.2.1 ne sont pas respectées, l’autorité d’homologation de type doit veiller à ce que toutes les mesures nécessaires soient prises pour rétablir la conformité de la production aussi rapidement que possible.

8. SANCTIONS POUR NON-CONFORMITÉ DE LA PRODUCTION

9. MODIFICATIONS ET EXTENSION DE L’HOMOLOGATION DU TYPE DE MOTEUR

10. ARRÊT DÉFINITIF DE LA PRODUCTION

Si le titulaire d’une homologation arrête définitivement la production du type ou de la famille de moteurs homologués conformément au présent Règlement, il doit en informer l’autorité qui a délivré l’homologation, laquelle, à son tour, le notifiera aux autres Parties à l’Accord appliquant le présent Règlement au moyen d’une fiche de communication conforme au modèle de l’annexe 2 du présent Règlement.

11. DISPOSITIONS TRANSITOIRES

Par dérogation aux dispositions énoncées aux paragraphes 11.3, 11.6 et 11.7, les Parties contractantes appliquant le présent Règlement peuvent continuer à autoriser la mise sur le marché de moteurs homologués en vertu d’une ancienne norme technique, à condition qu’il s’agisse de moteurs de remplacement conçus pour être montés sur des véhicules déjà en circulation et que, du point de vue technique, les moteurs en question ne puissent satisfaire aux nouvelles prescriptions de la série 02 d’amendements.

Par dérogation aux dispositions énoncées aux paragraphes 11.14, 11.15 et 11.16, les Parties contractantes appliquant le présent Règlement peuvent continuer à autoriser la mise sur le marché de moteurs homologués en vertu d’une ancienne norme technique, à condition qu’il s’agisse de moteurs de remplacement conçus pour être montés sur des véhicules déjà en circulation et que, du point de vue technique, les moteurs en question ne puissent satisfaire aux nouvelles prescriptions de la série 03 d’amendements.

Tracteurs conçus pour travailler des cultures hautes en ligne, telles que la vigne. Ils sont caractérisés par un châssis ou une partie de châssis surélevé, de telle sorte qu’ils peuvent circuler parallèlement aux lignes de culture avec les roues droites et gauches de part et d’autre d’une ou plusieurs lignes. Ils sont conçus pour porter ou animer des outils qui peuvent être fixés à l’avant, entre les essieux, à l’arrière ou sur une plate-forme. Lorsque le tracteur est en position de travail, la garde au sol mesurée dans le plan vertical des lignes de cultures est supérieure à 1 000 mm. Lorsque la hauteur du centre de gravité du tracteur (mesurée par rapport au sol et en utilisant des pneus de monte normale), divisée par la moyenne des voies minimales de l’ensemble des essieux, est supérieure à 0,90, la vitesse maximale par construction ne doit pas dépasser 30 km/h.

12. NOMS ET ADRESSES DES SERVICES TECHNIQUES CHARGÉS DES ESSAIS D’HOMOLOGATION ET DES AUTORITÉS D’HOMOLOGATION DE TYPE

Les Parties à l’Accord de 1958 appliquant le présent Règlement doivent communiquer au Secrétariat de l’Organisation des Nations Unies les noms et adresses des services techniques chargés des essais d’homologation et ceux des autorités qui délivrent l’homologation de type et auxquelles doivent être envoyées les fiches d’homologation ou d’extension ou de refus d’homologation émises dans d’autres pays.

(1) Tels que définis dans la Résolution d’ensemble sur la construction des véhicules (R.E.3) (ECE/TRANS/WP.29/78/Rev.2, par. 2). www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html.

(2) Les numéros distinctifs des Parties contractantes à l’Accord de 1958 sont reproduits à l’annexe 3 de la Résolution d’ensemble sur la construction des véhicules (R.E.3), document ECE/TRANS/WP.29/ 78/Rev.2/Amend.1-www.unece.org/trans/main/wp29/wp29wgs/wp29gen/wp29resolutions.html.

(3) «Centre de gravité du tracteur», selon la norme ISO 789-6: 1982.

5.1 Levées maximales des soupapes et angles d’ouverture et de fermeture rapportés au point mort haut, ou caractéristiques équivalentes: …

Preuve d’un rapport identique (ou le plus bas pour le moteur de base) entre la capacité du système et la quantité injectée par temps moteur conformément au diagramme portant le(s) numéro(s):…

Soupapes et conduits - configuration, dimension et nombre:…

5.1 Levées maximales des soupapes et angles d’ouverture et de fermeture rapportés au point mort haut, ou caractéristiques équivalentes:…

Type et description commerciale du moteur de base - et (selon le cas) du ou des moteurs de la même famille: …

Document d’information no … relatif à l’homologation de type et traitant des systèmes de limitation des émissions polluantes gazeuses et particulaires des moteurs à combustion interne destinés à être installés sur des engins mobiles non routiers

Le moteur de base de la famille doit être sélectionné selon le critère primaire du débit de carburant le plus élevé par temps moteur au régime du couple maximal. Si plusieurs moteurs répondent également à ce critère primaire, le moteur de base doit être sélectionné au moyen du critère secondaire du débit de carburant le plus élevé par temps moteur au régime nominal. Dans certains cas, l’autorité d’homologation peut conclure que la meilleure manière de déterminer les caractéristiques d’émissions de la famille de moteurs dans le cas le plus défavorable est d’essayer un deuxième moteur. Elle peut alors sélectionner un moteur supplémentaire pour l’essai en tenant compte des caractéristiques qui indiquent que celui-ci pourrait avoir le niveau d’émissions le plus élevé des moteurs de cette famille.

S’il utilise un carburant ayant des caractéristiques différentes (cas par exemple des filtres à particules nécessitant la présence d’additifs spéciaux dans le carburant pour le processus de régénération), la décision de l’inclure ou non dans la famille se fondera sur les éléments techniques communiqués par le constructeur. Ces éléments doivent indiquer que le niveau d’émissions prévu du moteur équipé respecte les valeurs limites s’appliquant aux moteurs non équipés.

Dans des limites de 70 et 100 % pour des moteurs ayant une cylindrée unitaire < 0,75 dm3 de la plus forte cylindrée unitaire dans la famille.

Dans des limites de 85 et 100 % pour des moteurs ayant une cylindrée unitaire ≥ 0,75 dm3 de la plus forte cylindrée unitaire dans la famille.

Dans certains cas, il peut y avoir des interactions entre paramètres et celles-ci peuvent influer sur les émissions. Ce facteur doit être pris en considération pour garantir que seuls les moteurs ayant des caractéristiques semblables en matière d’émissions d’échappement soient compris dans la même famille. Ces cas doivent être identifiés par le constructeur et notifiés à l’autorité d’homologation de type. Ils seront alors pris en considération comme critères pour l’établissement d’une nouvelle famille de moteurs.

La marque d’homologation ci-dessus, apposée sur un moteur, indique que le type de ce moteur a été homologué aux Pays-Bas (E4), en application des Règlements nos 96 (au niveau correspondant à la plage de puissance F en tant que moteur à régime variable, comme l’indique la lettre A) et 120. Les deux premiers chiffres du numéro d’homologation signifient qu’aux dates où les homologations respectives ont été délivrées, le Règlement no 96 était déjà sous sa forme amendée (série 03 d’amendements) et le Règlement no 120 n’avait pas encore été modifié.

La marque d’homologation ci-dessus, apposée sur un moteur, indique que le type de ce moteur a été homologué aux Pays-Bas (E4), en application du Règlement no 96 (au niveau correspondant à la plage de puissance F en tant que moteur à régime variable, comme l’indique la lettre A) et sous le numéro d’homologation 031857. Les deux premiers chiffres du numéro d’homologation signifient que le Règlement no 96 était sous sa forme amendée (série 03 d’amendements) lorsque l’homologation a été délivrée.

Pour les filtres primaire et secondaire, on peut se servir d’un seul boîtier à filtre ou de boîtiers séparés. Il convient de respecter les dispositions du paragraphe 1.5.1.3 de l’appendice 1 de l’annexe 4A.

Le tunnel de dilution secondaire doit avoir un diamètre minimal de 75 mm et être suffisamment long pour permettre à l’échantillon deux fois dilué de séjourner au moins 0,25 s dans le tunnel. Le porte-filtre primaire FH ne doit pas être situé à plus de 300 mm de la sortie du tunnel de dilution secondaire.

Le tube de transfert des particules doit avoir une longueur maximale de 1 020 mm et être le plus court possible.

Au moyen de la sonde de prélèvement des particules PSP et du tube de transfert des particules PTT, un échantillon des gaz d’échappement dilués est transféré depuis le tunnel de dilution DT d’un système de dilution en circuit principal jusqu’au tunnel de dilution secondaire SDT, où l’échantillon subit une deuxième dilution. Il passe ensuite à travers des porte-filtres FH qui reçoivent les filtres de prélèvement des particules. Le débit de l’air de dilution est généralement constant tandis que le débit de l’échantillon est réglé par le régulateur de débit FC3. Si on utilise un dispositif de compensation électronique du débit EFC (voir fig. 13), le volume total des gaz dilués sert de signal de commande pour le FC3.

Un échantillon des gaz d’échappement dilués est prélevé dans le tunnel de dilution DT d’un système de dilution en circuit partiel ou en circuit principal; on le fait passer ensuite à travers la sonde de prélèvement des particules PSP et le tube de transfert des particules PTT au moyen de la pompe de prélèvement P. L’échantillon passe à travers les porte-filtres FH qui reçoivent les filtres de prélèvement des particules. Le débit de l’échantillon est réglé par le régulateur FC3. Si on utilise un dispositif de compensation électronique du débit EFC (voir fig. 13), le débit des gaz d’échappement dilués sert de signal de commande pour le FC3.

Doit être dirigée vers l’amont et située à un point où l’air de dilution et les gaz d’échappement sont parfaitement mélangés c’est-à-dire sur l’axe médian du tunnel de dilution DT des systèmes de dilution (par. 1.2.1), à une distance d’environ 10 fois le diamètre du tunnel en aval du point où les gaz d’échappement pénètrent dans le tunnel;

Dans le présent Règlement, le système de dilution double DDS (fig. 15) en circuit principal est considéré comme une variante du système typique de prélèvement des particules illustré dans la figure 14. Il comprend en effet tous les éléments principaux du système de prélèvement des particules, tels que les porte-filtres et la pompe de prélèvement, plus certains autres tels que le système d’alimentation en air de dilution et le tunnel de dilution secondaire.

Le système de prélèvement des particules sert à recueillir celles-ci au moyen d’un ou plusieurs filtres. Dans le cas de la dilution en circuit partiel avec échantillonnage total, qui consiste à faire passer le volume total des gaz dilués à travers les filtres, le système de dilution (par. 1.2.1.1, fig. 7 et 11) et le système de prélèvement constituent généralement une seule unité. Dans le cas de la dilution en circuit partiel ou en circuit principal avec prélèvement fractionné, qui consiste à ne faire passer à travers les filtres qu’une partie des gaz d’échappement dilués, le système de dilution (par. 1.2.1.1, fig. 4, 5, 6, 8, 9, 10 et 12 et par. 1.2.1.2, fig. 13) et les systèmes de prélèvement constituent généralement des unités séparées.

Doit être dirigée vers l’amont et située à un point où l’air de dilution et les gaz d’échappement sont parfaitement mélangés, c’est-à-dire sur l’axe médian du tunnel de dilution DT des systèmes de dilution, à une distance d’environ 10 fois le diamètre du tunnel en aval du point où les gaz d’échappement pénètrent dans le tunnel;

Doit avoir un diamètre suffisamment restreint pour provoquer des turbulences (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. On peut aussi utiliser un orifice mélangeur;

Si la température à l’entrée de la PDP ou du système CFV n’est pas maintenue dans les limites précitées, il faut utiliser un dispositif de compensation pour obtenir une mesure permanente du débit et régler le prélèvement proportionnel des particules. À cet effet, on utilise les relevés du débit effectués en permanence pour corriger en proportion le débit de l’échantillon passant à travers les filtres à particules du système de prélèvement (fig. 14 et 15).

— Dispositif de compensation électronique du débit EFC (facultatif si on utilise un HE)

— Échangeur de chaleur HE (facultatif si on utilise un système EFC)

Le SSV mesure le débit total des gaz d’échappement dilués en fonction de la pression et de la température à l’entrée ainsi que de la baisse de pression entre l’entrée et le col du SSV. La contre-pression statique mesurée avec le système SSV en marche doit être maintenue à ±1,5 kPa de la pression statique mesurée en l’absence de SSV, avec un régime et une charge du moteur identiques. La température du mélange gazeux immédiatement en amont du SSV doit être maintenue à ±11 K de la température moyenne de fonctionnement observée au cours de l’essai, sans compensation du débit.

Cette pompe mesure le débit total des gaz d’échappement dilués à partir du nombre de tours de la pompe et de son déplacement. La contre-pression du système d’échappement ne doit pas être artificiellement abaissée par la PDP ou le système d’admission de l’air de dilution. La contre-pression statique de l’échappement mesurée avec le système CVS doit être maintenue à ±1,5 kPa de la pression statique mesurée en l’absence de CVS avec un régime du moteur et une charge identiques.

Le volume total des gaz d’échappement bruts est mélangé dans le tunnel de dilution DT avec l’air de dilution. Le débit des gaz d’échappement dilués est mesuré avec une pompe volumétrique PDP, avec un venturi-tuyère en régime critique CFV ou avec un venturi subsonique SSV. On peut utiliser un échangeur de chaleur HE ou un dispositif de compensation électronique EFC pour le prélèvement proportionnel des particules ou pour déterminer le débit. La masse des particules étant déterminée d’après le volume total des gaz d’échappement dilués, il est inutile de calculer le taux de dilution.

Pour la collecte ultérieure des particules, on fait passer un échantillon des gaz d’échappement dilués à travers le système de prélèvement des particules (par. 1.2.2, fig. 14 et 15). Si l’opération s’effectue directement, on l’appelle dilution simple. Si l’échantillon est dilué une deuxième fois dans un tunnel de dilution secondaire, on l’appelle dilution double. La deuxième opération est utile si la température requise à la surface du filtre ne peut être obtenue avec une seule dilution. Bien que constituant en principe un système de dilution, la méthode de dilution double est étudiée comme variante du système de prélèvement des particules au paragraphe 1.2.2 (fig. 15), puisque la plupart de ses composantes sont les mêmes que celles d’un système typique de prélèvement de particules.

Le système de dilution décrit fonctionne sur le principe de la dilution du volume total des gaz d’échappement, selon la méthode de prélèvement à volume constant (CVS). L’opération consiste à mesurer le volume total du mélange des gaz et de l’air de dilution. On peut utiliser une PDP, un CFV ou un SSV.

— Échangeur de chaleur HE (fig. 9 et 10)

Doit être dirigée vert l’amont et située à un point où l’air de dilution et les gaz d’échappement sont parfaitement mélangés, c’est-à-dire sur l’axe médian du tunnel de dilution DT des systèmes de dilution, à une distance d’environ 10 fois le diamètre du tunnel en aval du point où les gaz d’échappement pénètrent dans le tunnel;

Un tube venturi est monté dans le tunnel de dilution DT afin de créer une pression négative aux abords de la sortie du tube de transfert TT. Le débit des gaz à travers TT est déterminé par le transfert de quantité de mouvement dans la zone du tube venturi; en gros, il est proportionnel au débit de la soufflante PB, donnant ainsi un taux de dilution constant. Ce transfert étant affecté par la température à la sortie de TT et par la différence de pression entre EP et DT, le taux effectif de dilution est légèrement plus faible avec une charge légère qu’avec une charge lourde.

Deux robinets servant à régler la pression sont nécessaires avec le système à tube venturi double ou à orifice double devant assurer une séparation proportionnelle par réglage de la contre-pression en EP et de la pression en DT. Les robinets doivent être situés en aval de SP sur EP et entre PB et DT.

Avec un système multitube (fig. 10), il faut un régulateur de débit pour obtenir une séparation proportionnelle des gaz et une différence de pression nulle entre la sortie de l’unité multitube et la sortie de TT. On peut effectuer le réglage en ajustant le débit d’injection d’air en DT à la sortie de TT.

En ajustant l’aspirateur (SB) de façon à obtenir un débit-masse constant des gaz dilués et en réglant le débit de la soufflante (PB) et, du même coup, le débit de prélèvement à l’extrémité du tube de transfert (TT) (fig. 5).

Avec les systèmes isocinétiques (fig. 4 et 5), il faut un régulateur de débit pour maintenir une différence de pression nulle entre EP et ISP. On peut maintenir celle-ci:

Si le tube a un mètre de long ou moins, il doit être isolé avec un matériau d’une conductivité thermique maximale de 0,05 W/(m · K), l’épaisseur radiale de l’isolant devant correspondre au diamètre de la sonde. Si le tube a plus d’un mètre de long, il doit être isolé et chauffé jusqu’à une température d’au moins 523 K (250 °C) au niveau de la paroi.

On peut utiliser des analyseurs de CO2 ou de NOx (mais uniquement avec la méthode du bilan carbone pour l’analyseur de CO2). Les analyseurs doivent être étalonnés comme ceux qui sont utilisés pour la mesure des émissions gazeuses. On peut se servir d’un ou de plusieurs analyseurs pour déterminer les différences de concentration.

Un ensemble de tubes (unité à tubes multiples) est monté sur le tuyau d’échappement EP afin de fournir un prélèvement proportionnel des gaz d’échappement bruts. Un des tubes amène les gaz d’échappement au tunnel de dilution DT, tandis que les autres tubes amènent les gaz d’échappement à la chambre d’expansion DC. Les tubes doivent avoir les mêmes dimensions (mêmes diamètre, longueur et rayon de courbure), de sorte que la séparation dépend du nombre total de tubes. Il faut prévoir un système de réglage pour obtenir une séparation proportionnelle par maintien d’une différence de pression nulle entre l’arrivée de l’unité à tubes multiples en DC et la sortie de TT. Dans ces conditions, les vitesses des gaz d’échappement en EP et FD3 sont proportionnelles et le débit en TT est une fraction constante du volume total des gaz. Les deux points doivent être reliés à un capteur de pression différentielle DPT. La différence de pression nulle s’obtient au moyen du régulateur de débit FC1.

Une série de tubes venturis ou d’orifices est prévue sur le tuyau d’échappement EP ou sur le tube de transfert TT respectivement, afin de fournir un prélèvement proportionnel des gaz d’échappement bruts. Un système de réglage de la pression comprenant deux robinets PCV1 et PCV2 est utilisé pour le fractionnement proportionnel, qui est obtenu par réglage des pressions en EP et en DT.

Il faut un système de contrôle pour la séparation isocinétique des gaz, qui doit être assurée par maintien d’une différence de pression nulle entre EP et ISP. Dans ces conditions, les vitesses des gaz d’échappement en EP et en ISP sont identiques et le débit-masse à travers ISP est une fraction constante du volume total débit de gaz d’échappement. L’ISP doit être reliée à un capteur de pression différentielle. La pression différentielle nulle entre EP et ISP s’obtient par variation de la vitesse de la soufflante ou avec un régulateur de débit.

Le diamètre intérieur minimal est de 4 mm. Le rapport minimal entre le diamètre du tuyau d’échappement et celui de la sonde est de 4. La sonde est constituée d’un tube ouvert orienté vers l’amont et situé sur l’axe médian du tuyau d’échappement, ou comprend des orifices multiples dont la description est donnée sous SP1 au paragraphe 1.1.1.

Avec les systèmes sans sonde isocinétique, il est recommandé d’utiliser un tuyau rectiligne d’une longueur égale, depuis la pointe de la sonde, à six fois le diamètre du tuyau en amont et à trois fois le diamètre en aval.

Avec un système isocinétique, le tuyau d’échappement ne doit présenter aucun coude, courbure ou variation subite de diamètre sur une longueur au moins égale, depuis la pointe de la sonde, à six fois le diamètre du tuyau en amont et à trois fois le diamètre en aval. La vitesse des gaz d’échappement dans la zone de prélèvement doit être supérieure à 10 m/s sauf en mode ralenti. Les variations de pression des gaz ne doivent pas dépasser ±500 Pa en moyenne. Une intervention quelconque destinée à réduire les variations de pression, en dehors du recours à un système d’échappement en forme de châssis (y compris le pot d’échappement et un dispositif de traitement, par exemple catalytique) ne doit pas modifier le régime du moteur ni entraîner le dépôt de particules.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen de la sonde SP et du tube de transfert TT. La séparation des gaz et le volume arrivant dans DT sont réglés au moyen du dispositif FC2 qui ajuste, selon le cas, le débit (ou le régime) de la soufflante PB et de l’aspirateur SB, opération possible puisque l’échantillon prélevé avec le système de prélèvement des particules est renvoyé à DT. On peut se servir de G EXH, G AIR ou G FUEL comme signaux de commande pour FC2. Le débit de l’air de dilution est mesuré avec le débitmètre FM1 et le flux total avec le débitmètre FM2. Le taux de dilution est calculé d’après ces deux débits.

Le volume de l’air de dilution est réglé par le régulateur de débit FC2, qui peut utiliser comme signaux de commande G EXH, G AIR ou G FUEL, pour donner la séparation des gaz souhaitée. Le volume prélevé arrivant à DT est la différence entre le volume total et le volume d’air de dilution. Le débit de l’air de dilution est mesuré au moyen du débitmètre FM1 et le débit total au moyen du débitmètre FM3 du système de collecte des particules (voir fig. 14). Le taux de dilution est calculé d’après ces deux débits.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen de la sonde SP et du tube de transfert TT. Le débit total à travers le tunnel est réglé par le régulateur de débit FC3 et la pompe de prélèvement P du système d’échantillonnage des particules (voir fig. 13).

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen du tube de transfert TT et du séparateur FD3, composé de plusieurs tubes de mêmes dimensions (mêmes diamètre, longueur et rayon de courbure) qui sont montés dans EP. Les gaz passant par un de ces tubes sont conduits en DT et les gaz passant par les autres arrivent dans la chambre d’expansion DC. La séparation des gaz est donc déterminée par le nombre total de tubes. Un réglage constant de la séparation exige une différence de pression nulle entre DC et la sortie de TT, qui est mesurée au moyen du transducteur à pression différentielle DPT. Une différence de pression nulle s’obtient par injection d’air frais dans DT à la sortie de TT. Les concentrations de gaz traceurs (CO2 ou NOx) sont mesurées dans les gaz bruts, les gaz dilués et l’air de dilution au moyen d’un ou plusieurs analyseurs EGA. Ces derniers servent à contrôler la séparation mais aussi à régler le débit d’injection d’air pour obtenir la séparation précise souhaitée. Le taux de dilution est calculé d’après les concentrations de gaz traceurs.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen de la sonde SP, du tube de transfert TT et de séparateurs comprenant un ensemble d’orifices ou de tubes venturi. Le premier (FD1) est situé en EP, le deuxième (FD2) est situé en TT. Il faut aussi deux papillons de réglage de la pression (PCV1 et PCV2) pour maintenir un fractionnement constant des gaz par réglage de la contre-pression en EP et de la pression en DT. PCV1 est situé en aval de SP en EP, PCV2 entre la soufflante PB et le tunnel DT. Les concentrations de gaz traceurs (CO2 ou NOx) sont mesurées dans les gaz bruts, les gaz dilués et l’air de dilution au moyen d’un ou plusieurs analyseurs EGA. Ceux-ci sont nécessaires pour vérifier la séparation des gaz et peuvent servir à régler PCV1 et PCV2 pour obtenir une séparation rigoureuse. Le taux de dilution est calculé d’après les concentrations de gaz traceurs.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen de la sonde SP et du tube de transfert TT, sous l’action de la pression négative créée par le venturi VN dans DT. Le débit des gaz à travers TT dépend de l’échange des forces dans la zone du venturi et, par conséquent, de la température absolue des gaz à la sortie de TT. Il s’ensuit que le fractionnement des gaz pour un débit donné dans le tunnel ne peut être constant et que le taux de dilution à faible charge est légèrement inférieur à ce qu’il est avec une charge plus lourde. Les concentrations de gaz traceurs (CO2 ou NOx) sont mesurées dans les gaz bruts, les gaz dilués et l’air de dilution au moyen d’un ou plusieurs analyseurs EGA; le taux de dilution est calculé d’après les valeurs ainsi obtenues.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen de la sonde SP et du tube de transfert TT. Les concentrations de CO2 sont mesurées dans les gaz d’échappement dilués et dans l’air de dilution au moyen d’un ou plusieurs analyseurs EGA. Les signaux CO2 et G FUEL (débit-masse du carburant) sont transmis soit au régulateur de débit FC2, soit au régulateur de débit FC3 du système de prélèvement des particules (voir fig. 14). FC2 commande la soufflante PB, le régulateur FC3 commande le système de prélèvement des particules (voir fig. 14); ils règlent ainsi les débits à l’entrée et à la sortie du système et assurent dans DT le fractionnement des gaz d’échappement et le taux de dilution souhaités. On calcule le taux de dilution d’après les concentrations de CO2 et d’après G FUEL avec la méthode du bilan carbone.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen de la sonde SP et du tube de transfert TT. Les concentrations de gaz traceurs (CO2 ou NOx) sont mesurées dans les gaz bruts et dilués, de même que dans l’air de dilution, au moyen d’un ou plusieurs analyseurs EGA. Les signaux sont transmis au régulateur de débit FC2 qui commande soit la soufflante PB, soit l’aspirateur SB, de façon à assurer dans DT le fractionnement des gaz d’échappement et le taux de dilution souhaités. Le taux de dilution est calculé d’après les concentrations de gaz traceurs dans les gaz bruts, les gaz dilués et l’air de dilution.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen du tube de transfert TT et de la sonde isocinétique ISP. La différence de pression des gaz entre le tuyau d’échappement et l’entrée de la sonde est mesurée au moyen du transducteur DPT. Le signal est transmis au régulateur de débit FC1 commandant la soufflante PB, afin de maintenir une différence de pression nulle à la pointe de la sonde. On y parvient en prélevant une petite fraction de l’air de dilution dont le débit a déjà été mesuré avec le débitmètre FM1 et en l’amenant à travers TT au moyen d’un orifice pneumatique. Dans ces conditions, les vitesses des gaz d’échappement en EP et ISP sont identiques et le débit à travers ISP et TT est une fraction constante de la masse totale des gaz. Le coefficient de fractionnement est déterminé d’après la surface des sections d’EP et d’ISP. L’air de dilution est aspiré à travers DT par la soufflante SB et le débit est mesuré par FM1 à l’entrée de DT. Le taux de dilution est calculé d’après le débit de l’air de dilution et le coefficient de fractionnement.

Les gaz d’échappement bruts sont transférés du tuyau d’échappement EP au tunnel de dilution DT au moyen du tube de transfert TT et de la sonde isocinétique ISP. La différence de pression des gaz entre le tuyau d’échappement et l’entrée de la sonde est mesurée avec le transducteur DPT. Le signal est transmis au régulateur de débit FC1 commandant l’aspirateur SB, afin de maintenir une différence de pression nulle à la pointe de la sonde. Dans ces conditions, les vitesses des gaz en EP et ISP sont identiques et le débit à travers ISP et TT est une fraction constante de la masse totale des gaz. Le coefficient de fractionnement est déterminé d’après la surface des sections d’EP et d’ISP. Le débit de l’air de dilution est mesuré au moyen du débitmètre FM1. Le taux de dilution est calculé d’après le débit de l’air de dilution et le coefficient de fractionnement.

Avec ces systèmes, on prélève un échantillon de la masse totale des gaz d’échappement en réglant le débit de l’air de dilution et le débit total des gaz dilués. Le taux de dilution est déterminé d’après la différence entre les deux débits. Cette méthode exige un étalonnage précis des débitmètres l’un par rapport à l’autre, l’importance relative des deux débits pouvant entraîner des erreurs considérables lorsque les taux de dilution sont élevés. On effectue très facilement le réglage des débits en maintenant constant le débit des gaz d’échappement dilués et en faisant varier, au besoin, le débit de l’air de dilution.

Systèmes avec réglage et mesure du débit (fig. 11 et 12)

Avec ces systèmes, on prélève un échantillon de la masse totale des gaz en réglant le débit d’air de dilution et le débit total des gaz dilués. Le taux de dilution est déterminé d’après les concentrations de gaz traceurs, tels que CO2 et NOx, qui sont naturellement présents dans les gaz d’échappement de moteurs. On mesure les concentrations dans les gaz dilués et dans l’air de dilution, tandis que la concentration dans les gaz bruts peut soit être mesurée directement, soit déterminée à partir du débit du carburant et de l’équation du bilan carbone, à condition que l’on connaisse la composition du carburant. Les systèmes peuvent être réglés d’après le taux de dilution calculé (fig. 6 et 7) ou d’après le débit à l’intérieur du tube de transfert (fig. 8, 9 et 10).

Avec ces systèmes, le flux des gaz arrivant au tube de transfert doit avoir une vitesse et/ou une pression égales à celles de la masse totale des gaz d’échappement, ce qui exige un flux non perturbé et uniforme au niveau de la sonde. On y parvient généralement en utilisant un résonateur et un tube d’amenée rectiligne en amont du point de prélèvement. Le coefficient de fractionnement se calcule ensuite à partir de valeurs aisément mesurables comme les diamètres des tubes. Il est à noter que la méthode isocinétique n’est utilisée que pour égaliser les caractéristiques du débit et non pour égaliser la distribution des dimensions. En règle générale, cette dernière opération n’est pas nécessaire puisque les particules sont suffisamment fines pour suivre la ligne de courant des fluides.

Le système de dilution présenté fonctionne sur le principe de la dilution d’une partie du volume des gaz d’échappement. Le fractionnement de ce volume et l’opération de dilution qui y fait suite peuvent être effectués par différents systèmes. Pour la collecte ultérieure des particules, on peut faire passer à travers le système de prélèvement des particules (par. 1.2.2, fig. 14) soit le volume total des gaz d’échappement dilués, soit une fraction seulement, de celui-ci. La première méthode s’appelle un système de prélèvement total, la seconde un système de prélèvement partiel.

Les paragraphes 1.2.1 et 1.2.2 et les figures 4 à 15 décrivent en détail les systèmes recommandés pour la dilution et les prélèvements. Différentes configurations pouvant donner les mêmes résultats, il n’est pas nécessaire de se conformer rigoureusement aux schémas. On peut utiliser des éléments complémentaires tels qu’instruments, robinets, solénoïdes, pompes et commutateurs pour obtenir d’autres renseignements et coordonner les fonctions des divers systèmes constituant l’ensemble. D’autres éléments qui ne sont pas indispensables pour assurer la précision de certains systèmes peuvent être éliminés à condition que la décision soit fondée sur des pratiques techniques reconnues.

Pour refroidir et condenser l’eau contenue dans l’échantillon de gaz d’échappement. Le bain est maintenu à une température comprise entre 273 et 277 K (0 à 4 °C) au moyen de glace ou par réfrigération. Cet instrument est facultatif si l’analyseur ne contient aucune vapeur d’eau selon la définition donnée dans les paragraphes 1.9.1 et 1.9.2 de l’appendice 2 de l’annexe 4A.

— Sac de prélèvement BG (facultatif; fig. 3, CO et CO2 seulement)

Maintenir la paroi à une température comprise entre 328 et 473 K (55 à 200 °C) jusqu’au convertisseur dans le cas où l’on utilise un refroidisseur et jusqu’à l’analyseur dans le cas contraire;

— Sonde SP3 pour l’analyse des CO, CO2 et NOx des gaz d’échappement dilués (fig. 3 seulement)

Schéma du système d’analyse des gaz d’échappement dilués pour la mesure des CO, CO2, NOx et HC

Schéma du système d’analyse des gaz d’échappement pour la mesure des CO, NOx et HC

Pour les gaz d’échappement bruts (fig. 2), l’échantillon pour toutes les composantes peut être prélevé au moyen d’une seule sonde ou de deux sondes proches l’une de l’autre et comportant des bifurcations internes menant aux différents analyseurs. Il faut veiller à ce qu’aucune des composantes des gaz d’échappement (notamment l’eau et l’acide sulfurique) ne se condense en un point quelconque du système d’analyse.

1.1.1 Composantes CO, CO2, HC et NOx des gaz d’échappement

Le paragraphe 1.1.1 et les figures 2 et 3 décrivent en détail les systèmes de prélèvement et d’analyse recommandés. Différentes configurations pouvant donner les mêmes résultats, il n’est pas nécessaire de se conformer rigoureusement aux schémas. On peut utiliser des éléments complémentaires tels qu’instruments, robinets, solénoïdes, pompes et commutateurs, pour obtenir d’autres renseignements et coordonner les fonctions des divers systèmes constituant l’ensemble. D’autres éléments non indispensables pour assurer la précision de certains systèmes peuvent être éliminés à condition que la décision repose sur un jugement fondé sur les pratiques techniques reconnues.

Pour calculer les émissions dans les gaz d’échappement dilués, il faut connaître le débit massique de ces gaz. Le débit total de gaz d’échappement dilués sur la durée du cycle MTOTW (kg/essai) est calculé à partir des valeurs de mesure collectées durant le cycle et des données d’étalonnage correspondantes du débitmètre (V0 pour la PDP, KV pour le CFV, Cd pour le SSV) par l’une des méthodes décrites au paragraphe 2.2.1. Si la masse totale de l’échantillon de particules (MSAM) et de polluants gazeux dépasse 0,5 % du débit total du système CVS (MTOTW), le débit du système CVS doit être corrigé pour tenir compte de MSAM, ou le débit de l’échantillon de particules doit être renvoyé au système CVS avant le débitmètre.

La masse de polluants Mgas (g/essai) est déterminée en calculant les émissions massiques instantanées à partir des concentrations brutes de polluants, des valeurs u du tableau 6 (voir aussi le paragraphe 1.3.4) et du débit massique de gaz d’échappement, avec alignement pour tenir compte du temps de transformation et intégration des valeurs instantanées sur la durée du cycle. Il est préférable de mesurer les concentrations sur une base humide. Si elles sont mesurées sur une base sèche, la correction pour le passage des conditions sèches aux conditions humides, décrite ci-dessous, est appliquée aux valeurs de concentration instantanée avant tout autre calcul.

Pour le calcul des émissions massiques, les valeurs de concentration instantanée des constituants gazeux sont multipliées par le débit massique instantané des gaz d’échappement. Le débit massique instantané des gaz d’échappement peut être mesuré directement ou calculé par les méthodes décrites à l’annexe 4A, appendice 1, paragraphe 2.2.3 (mesure du débit d’air d’admission et de carburant, méthode du gaz traceur, mesure du débit d’air d’admission et du rapport air/carburant). Une attention particulière doit être accordée aux temps de réponse des différents instruments. Ces différences sont corrigées par l’alignement temporel des signaux.

où r correspond au rapport entre l’aire transversale de la sonde isocinétique Ap et celle du tuyau d’échappement AT:

Si les cycles à modes raccordés visés aux paragraphes 1.2 a) ou 1.2 b) respectivement de l’annexe 5 sont utilisés, les procédures d’évaluation et de calcul définies au paragraphe 7.8.2.2 de l’annexe 4B, et les sections applicables des paragraphes A.8.2, A.8.3 et A.8.4 s’appliquent. Les résultats finals des essais sont calculés selon les équations A.8-64 ou A.7-53 respectivement.

Pour évaluer les émissions de particules, on enregistre pour chaque mode les masses (MSAM,i) totales de prélèvement passant à travers les filtres. Les filtres sont renvoyés à la chambre de pesée et conditionnés pendant au moins une heure, mais au maximum 80 h, puis pesés. On enregistre le poids brut des filtres, et l’on soustrait le poids de la tare (voir le paragraphe 3.1 de l’annexe 4A). La masse de particules (Mf pour la méthode à filtre unique; Mf,i pour la méthode à filtres multiples) est la somme des masses de particules récupérées sur les filtres primaires et secondaires. Si une correction des concentrations ambiantes est à appliquer, on enregistre la masse d’air de dilution (MDIL) passant à travers les filtres et la masse de particules (Md). Si plusieurs mesures ont été effectuées, on devra calculer le quotient Md/MDIL pour chaque mesure prise individuellement et déterminer la moyenne des valeurs.

Si les cycles à modes raccordés visés aux paragraphes 1.2 a) ou 1.2 b) respectivement de l’annexe 5 sont utilisés, les procédures d’évaluation et de calcul définies au paragraphe 7.8.2.2 de l’annexe 4B, et les sections applicables des paragraphes A.8.2, A.8.3 et A.8.4 s’appliquent. Les résultats finals des essais sont calculés selon les équations A.8-60 et A.8-61 ou A.7-49 et A.7-50 respectivement.

Pour évaluer les émissions gazeuses, la moyenne des valeurs enregistrées des dernières 60 s de chaque mode doit être déterminée et les concentrations moyennes (conc) de HC, CO, NOx et CO2 si on utilise la méthode du bilan carbone, pendant chaque mode, sont déterminées à partir des valeurs enregistrées moyennes et des données d’étalonnage correspondantes. On pourra utiliser un type d’enregistrement différent s’il garantit l’obtention de données équivalentes.

(1) La procédure d’étalonnage est la même pour les essais NRSC et NRTC, à l’exception des prescriptions énoncées dans les paragraphes 1.11 et 2.6.

La précision totale du système CVS et du système d’analyse doit être déterminée en introduisant une masse connue d’un gaz polluant dans le système fonctionnant de manière normale. Le polluant est analysé et la masse est calculée conformément à l’annexe 4A, appendice 3, paragraphe 2.4.1, sauf dans le cas du propane où un facteur de 0,000472 est utilisé au lieu de 0,000479 pour les HC. L’une ou l’autre des deux techniques suivantes est appliquée.

L’étalonnage du SSV repose sur l’équation de débit d’un venturi subsonique. L’écoulement du gaz dépend de la pression et de la température d’entrée ainsi que de la baisse de pression entre l’entrée et le col du SSV:

Pour déterminer la plage de l’écoulement critique, on trace la courbe de Kv en fonction de la pression à l’entrée du venturi. Pour l’écoulement critique (bloqué), Kv a une valeur relativement constante. Au fur et à mesure que la pression baisse (et que la dépression augmente), le venturi se débloque et Kv diminue, ce qui montre que le CFV fonctionne en dehors de la plage admissible.

Les valeurs obtenues avec l’équation doivent se situer à ± 0,5 % au maximum de la valeur mesurée de V0. Les valeurs de m varient d’une pompe à l’autre. Avec le temps, le passage de particules réduit le glissement de la pompe, ce que reflètent les valeurs plus basses de m. Par conséquent, l’étalonnage doit être effectué au démarrage de la pompe, après un gros entretien et lorsque la vérification du système complet (voir par. 3.5) indique une modification du taux de glissement.

Pour un système CVS à plusieurs gammes de vitesse, les courbes d’étalonnage établies pour les différentes gammes de débit de la pompe doivent être sensiblement parallèles et les valeurs d’ordonnée à l’origine (D0) doivent augmenter au fur et à mesure que la gamme de débit de la pompe baisse.

D0 et m sont respectivement les constantes d’ordonnée à l’origine et de pente qui décrivent les droites de régression.

Afin de prendre en compte 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 différence de pression entre l’orifice d’aspiration et l’orifice de refoulement et la pression absolue à l’orifice de refoulement de la pompe doit être déterminée comme suit:

Les fuites dans les raccords et les conduites entre le venturi d’étalonnage et la pompe CVS doivent rester inférieures à 0,3 % du point de débit le plus bas (point où la perte de charge est la plus élevée et la vitesse de la pompe PDP la plus basse).

Tous les paramètres de la pompe doivent être mesurés en même temps que les paramètres d’un venturi d’étalonnage raccordé 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 le système CVS possède plusieurs gammes de vitesse, l’étalonnage doit être exécuté pour chaque gamme utilisée.

À la demande du constructeur et sous réserve de l’accord de l’autorité d’homologation, les méthodes décrites à l’annexe 4B, paragraphes 8.1. et 8.2. peuvent être appliquées à la place de celles décrites au paragraphe 3 du présent appendice.

Le débit qui traverse le système doit être mesuré pour différents réglages du débit et les paramètres de commande et contrôle du système doivent être mesurés et mis en relation avec le débit.

Le calcul est répété pour au moins 5 impulsions d’accroissement et de décroissement et la moyenne des résultats est établie. Le temps de transformation interne (<100 ms) du débitmètre de référence est soustrait de cette valeur. On obtient ainsi la «valeur d’anticipation» du système de dilution en circuit partiel, qui doit être appliquée conformément à l’annexe 4A, appendice 1, paragraphe 2.4.

Sur la base de ces données, on détermine le temps de transformation du système de dilution en circuit partiel, qui est le temps écoulé entre le déclenchement de l’impulsion de variation et le moment où la réponse du débitmètre a atteint 50 %. De la même manière, on détermine le temps de transformation du signal GSE du système de dilution en circuit partiel et du signal GEXHW du débitmètre d’échappement. Ces signaux sont utilisés lors des contrôles de régression effectués après chaque essai (annexe 4A, appendice 1, par. 2.4).

Un débitmètre de référence indépendant ayant une plage de mesure adaptée au débit dans la sonde est monté en série avec la sonde et étroitement raccordé à celle-ci. Le temps de transformation de ce débitmètre doit être inférieur à 100 ms pour l’échelon de débit utilisé lors de la mesure du temps de réponse, avec une perte de charge suffisamment basse pour ne pas altérer la performance dynamique du système de dilution en circuit partiel et conforme aux règles de l’art.

Le moteur doit fonctionner au couple maximal et au régime maximal ou sur tout autre mode stationnaire produisant 5 % de CO2 ou plus. Le système de prélèvement en circuit partiel doit fonctionner avec un facteur de dilution d’environ 15 à 1.

Il est vivement recommandé de procéder à une vérification du flux de carbone avec des gaz d’échappement réels pour détecter les problèmes de mesure et de contrôle, et pour vérifier le bon fonctionnement du système de dilution en circuit partiel. La vérification du flux de carbone doit être effectuée au moins chaque fois qu’un nouveau moteur est installé ou qu’une modification importante est apportée à la chambre d’essai.

Un gaz traceur est introduit dans le tube de transfert. Ce gaz traceur peut être un constituant des gaz d’échappement, comme le CO2 ou des NOx. Après dilution dans le tunnel, on mesure le gaz traceur pour cinq taux de dilution entre 3 et 50. La précision du débit de l’échantillon est déterminée à partir du taux de dilution q:

Le tube de transfert TT est déconnecté de l’échappement et un dispositif étalonné de mesure du débit ayant une plage appropriée pour mesurer GSE est raccordé au tube de transfert. GTOTW est ensuite réglé sur la valeur utilisée pendant l’essai et GDILW réglé successivement à au moins cinq valeurs correspondant à des taux de dilution q entre 3 et 50. À titre de variante, un circuit spécial peut être mis en place pour l’étalonnage, par lequel le tunnel est contourné, mais le débit total et le débit de l’air de dilution passant dans les débitmètres correspondants sont maintenus comme dans l’essai proprement dit.

Un dispositif étalonné de mesure du débit massique est raccordé en série avec le débitmètre mesurant GTOTW et la précision est vérifiée pour la valeur utilisée durant l’essai. Le dispositif étalonné de mesure du débit massique est ensuite raccordé en série avec le débitmètre mesurant GDILW et la précision est vérifiée pour au moins cinq réglages correspondant à des taux de dilution de 3 à 50, par rapport à la valeur de GTOTW utilisée durant l’essai.

Le débitmètre mesurant GDILW est raccordé en série avec le débitmètre mesurant GTOTW. La différence entre les deux débitmètres est étalonnée pour au moins cinq points de réglage, les valeurs de débit étant espacées de manière égale entre la valeur la plus basse de GDILW utilisée durant l’essai et la valeur de GTOTW utilisée durant l’essai. Le tunnel de dilution peut être contourné.

La plage des oscillations de vitesse et de pression des gaz d’échappement doit être vérifiée et réglée conformément aux prescriptions du paragraphe 1.2.1.1, EP, de l’appendice 4 de l’annexe 4A, le cas échéant.

Lorsque l’on utilise des systèmes de prélèvement des particules sans EGA (par. 1.2.1.1 de l’appendice 4 de l’annexe 4A), on doit vérifier le taux de dilution à chaque installation d’un nouveau moteur, moteur tournant, en se basant sur les mesures de concentration du CO2 ou de concentration des NOx dans les gaz d’échappement bruts et dilués.

À la demande du constructeur et sous réserve de l’accord de l’autorité d’homologation, les méthodes décrites aux paragraphes 8.1 et 8.2 de l’annexe 4B peuvent être appliquées à la place de celles décrites au paragraphe 2 du présent appendice.

La courbe d’étalonnage ne doit pas s’écarter de la valeur nominale de chaque point d’étalonnage de plus de ± 1 % de la pleine échelle dans la plage de 20 à 100 % de la pleine échelle. Elle ne doit pas non plus s’écarter de la valeur nominale de plus de ± 2 % de la valeur affichée dans la plage de 4 à 20 % de la pleine échelle.

La courbe d’étalonnage est établie sur au moins 10 points d’étalonnage (à l’exclusion du zéro) espacés de manière à ce qu’une moitié des points soit située entre 4 et 20 % de la pleine échelle de l’analyseur et le reste entre 20 et 100 % de la pleine échelle. La courbe d’étalonnage est établie par la méthode des moindres carrés.

Le temps de réponse du système doit être ≤10 s, avec un temps de montée ≤2,5 s pour tous les constituants soumis à des valeurs limites (CO, NOx, HC) et toutes les plages utilisées.

Pour l’alignement temporel des signaux de l’analyseur et de débit de gaz d’échappement dans le cas de la mesure des gaz d’échappement bruts, le temps de transformation est défini comme étant le temps écoulé entre le changement (t0) et le moment où la réponse atteint 50 % de la valeur affichée finale (t50).

La concentration de chaque constituant gazeux est enregistrée. Le temps de réponse est défini comme étant l’écart de temps entre le changement de gaz et la variation appropriée de la concentration enregistrée. Le temps de réponse du système (t90) comprend le temps de retard jusqu’au détecteur de mesure et le temps de montée du détecteur. Le temps de retard est défini comme étant le temps écoulé entre le changement (t0) et le moment où la réponse atteint 10 % de la valeur affichée finale (t10). Le temps de montée est défini comme étant le temps écoulé entre la réponse à 10 % et la réponse à 90 % de la valeur affichée finale (t90 - t10).

et enregistrée en tant que valeur De. Pour les gaz d’échappement des moteurs diesel, la concentration maximale de la vapeur d’eau dans les gaz d’échappement (en %) prévue en cours d’essai doit être estimée sur la base d’un rapport atomique H/C de 1,8 à 1 à partir de la concentration maximale en CO2 dans les gaz d’échappement ou de la concentration de gaz de calibrage CO2 non dilué (A étant mesuré comme indiqué au paragraphe 1.9.2.1), comme suit:

et enregistrée en tant que valeur H. La concentration prévue du gaz de calibrage NO dilué (dans la vapeur d’eau) doit être calculée comme suit:

Cette vérification s’applique uniquement aux mesures de concentration de gaz en conditions humides. Le calcul de l’effet d’extinction par l’eau doit tenir compte de la dilution du gaz de calibrage NO dans la vapeur d’eau et de l’établissement d’un rapport entre la concentration de vapeur d’eau du mélange et celle prévue pendant l’essai. Un gaz de calibrage NO d’une concentration de 80 à 100 % de la pleine échelle de fonctionnement normal est envoyé dans l’analyseur (H)CLD et la valeur de NO enregistrée en tant que valeur D. On fait ensuite barboter le NO gazeux dans l’eau à température ambiante puis on l’envoie dans l’analyseur (H)CLD et l’on enregistre la valeur de NO en tant que valeur C. La température de l’eau doit être déterminée et enregistrée en tant que valeur F. La pression de vapeur de saturante du mélange qui correspond à la température de l’eau du barboteur (F) doit être déterminée et enregistrée en tant que valeur G. La concentration de vapeur d’eau (en %) du mélange doit être calculée comme suit:

concentration du NO non dilué mesurée avec le CLD (ppm).

On fait passer dans l’analyseur NDIR un gaz de calibrage CO2 d’une concentration de 80 à 100 % de la pleine échelle de la plage de mesure maximale et on enregistre la valeur de CO2 (A). Ce gaz est ensuite dilué à 50 % avec un gaz de calibrage NO et on le fait passer dans les analyseurs NDIR et (H)CLD en enregistrant les valeurs de CO2 et NO (respectivement B et C). On ferme l’arrivée de CO2 de manière que seul le gaz de calibrage du NO passe dans l’analyseur (H)CLD et on enregistre la valeur de NO (comme D).

Les deux gaz à considérer pour les analyseurs CLD (et HCLD) sont le CO2 et la vapeur d’eau. Les degrés d’extinction dus à ces gaz sont proportionnels à leurs concentrations et il est donc nécessaire d’appliquer des techniques de vérification pour déterminer l’effet d’extinction aux concentrations les plus élevées prévues pendant l’essai.

L’eau et le CO2 peuvent interférer avec le fonctionnement de l’analyseur de CO. Pour vérifier ce point, on fait barboter dans l’eau, à température ambiante, un gaz de calibrage CO2 d’une concentration de 80 à 100 % de la pleine échelle de la plage de mesure maximale d’essai et on enregistre la réponse de l’analyseur. Celle-ci ne doit pas dépasser 1 % de la pleine échelle pour les plages égales ou supérieures à 300 ppm ou 3 ppm pour les plages inférieures à 300 ppm.

Des gaz présents dans l’échappement autres que celui qui est en cours d’analyse peuvent interférer de plusieurs manières avec les valeurs indiquées. Il y a interférence positive dans les analyseurs NDIR lorsque le gaz qui interfère donne le même effet que celui qui est mesuré mais à un degré moindre. Il y a interférence négative dans les analyseurs NDIR lorsqu’un gaz interférent élargit la bande d’absorption du gaz mesuré, et dans les instruments CLD lorsque le gaz interférent éteint le rayonnement. Les contrôles d’interférence indiqués dans les paragraphes 1.9.1 et 1.9.2 doivent être exécutés avant la première mise en service d’un analyseur et, par la suite, après les opérations majeures d’entretien.

On introduit les gaz de contrôle de l’interférence par l’oxygène à 5 % et à 10 %;

La réponse zéro est à nouveau vérifiée. Si elle a varié de plus de 0,5 % de la pleine échelle, on répète les opérations des points a) et b);

Les gaz de contrôle de l’interférence par l’oxygène doivent contenir du propane à 350 ppm C à 75 ppm C d’hydrocarbures. La valeur de la concentration doit être déterminée aux tolérances des gaz d’étalonnage par analyse chromatographique des hydrocarbures totaux plus les impuretés ou par mélange-dosage dynamique. L’azote doit être l’agent diluant prédominant avec complément en oxygène. Les mélanges requis pour l’essai des moteurs diesel sont les suivants:

On choisit une gamme où les gaz de contrôle de l’interférence par l’oxygène tomberont dans la plage de 50 % supérieure. L’essai est effectué avec le four réglé à la température voulue.

Les facteurs de réponse doivent être déterminés lors de la mise en service d’un analyseur et, par la suite, à de longs intervalles pendant la durée de service. Le facteur de réponse (Rf) pour une espèce d’hydrocarbure donnée est le rapport entre la valeur C1 indiquée par le FDI et la concentration du gaz dans la bouteille exprimée en ppm C1.

On étalonne l’analyseur en utilisant du propane dans de l’air et de l’air synthétique purifié, conformément au paragraphe 1.5.

Les débits de carburant et d’air étant réglés selon les recommandations du constructeur, on introduit dans l’analyseur un gaz de calibrage de 350 ± 75 ppm C. La réponse à un débit de carburant donné est déterminée d’après la différence entre la réponse au gaz de calibrage et la réponse au gaz de mise à zéro. Le débit de carburant doit être augmenté ou réduit par paliers par rapport à la valeur prescrite par le fabricant. La réponse de l’appareil en valeur de calibrage et en zéro à ces débits de carburant doit être enregistrée. Une courbe de l’écart entre la réponse à ces deux valeurs doit être tracée et le débit de carburant doit être réglé du côté riche de la courbe.

L’analyseur HFID doit être réglé selon les indications du constructeur de l’appareil. On devrait utiliser un gaz de calibrage constitué de propane et d’air pour optimiser la réponse sur la plage de fonctionnement la plus courante.

Note: Si, l’analyseur étant sur la plage de fonctionnement la plus courante, l’ozoniseur ne permet pas d’obtenir une réduction de concentration de 80 % à 20 % selon le paragraphe 1.7.5, on utilise la plage la plus élevée qui donne cette réduction.

Une fois commuté sur le mode NO, l’ozoniseur étant arrêté, on coupe aussi l’arrivée d’oxygène ou d’air synthétique. La valeur de NOx affichée par l’analyseur ne doit pas s’écarter de plus de ± 5 % de la valeur mesurée selon le paragraphe 1.7.2. (L’analyseur est sur le mode NO.)

L’analyseur de NO est ensuite commuté sur le mode NOx pour que le mélange de gaz (constitué de NO, NO2, O2 et N2) passe désormais dans le convertisseur. La concentration indiquée a est enregistrée. (L’analyseur est sur le mode NOx.)

L’ozoniseur est alors mis en fonction afin de produire suffisamment d’ozone pour abaisser la concentration de NO à 20 % environ (10 % minimum) de la concentration d’étalonnage indiquée au paragraphe 1.7.2. La concentration indiquée d est enregistrée. (L’analyseur est sur le mode NO.)

À l’aide d’un raccord en T, on ajoute continuellement de l’oxygène ou l’air zéro au flux de gaz jusqu’à ce que la concentration indiquée soit d’environ 20 % inférieure à la concentration d’étalonnage affichée indiquée au paragraphe 1.7.2. (L’analyseur est sur le mode NO.)

Les analyseurs CLD et HCLD sont étalonnés dans la plage de fonctionnement le plus couramment utilisée, conformément aux spécifications du constructeur, avec un gaz de mise à zéro et un gaz de calibrage (dont la teneur en NO doit être égale à 80 % environ de la plage de fonctionnement et la concentration de NO2 dans le mélange de gaz doit être inférieure à 5 % de la concentration de NO). L’analyseur de NOx doit être réglé sur le mode NO de telle manière que le gaz de calibrage ne passe pas dans le convertisseur. La concentration indiquée doit être enregistrée.

Avec l’installation d’essai illustrée sur la figure 1 (voir aussi le paragraphe 1.4.3.5 de l’appendice 1) et la méthode décrite ci-dessous, on peut vérifier l’efficacité des convertisseurs au moyen d’un ozoniseur.

La courbe d’étalonnage ne doit pas s’écarter de plus de ± 4 % de la valeur nominale de chaque point d’étalonnage ni de plus de ± 0,3 % de la pleine échelle à zéro.

Sur la base de la courbe et des points d’étalonnage il est possible de vérifier que cette opération a été correctement exécutée. Il conviendra d’indiquer les différents paramètres caractéristiques de l’analyseur, notamment:

La courbe d’étalonnage ne doit pas s’écarter de plus de ± 2 % de la valeur nominale de chaque point d’étalonnage ni de plus de ± 0,3 % de la pleine échelle au zéro.

On établit la courbe d’étalonnage de l’analyseur en déterminant au moins six points d’étalonnage (en dehors du zéro) espacés de la façon la plus uniforme possible. La concentration nominale la plus élevée doit être égale ou supérieure à 90 % de la pleine échelle.

On vérifie à nouveau le réglage de zéro et on répète si nécessaire la procédure d’étalonnage.

Au moyen d’air synthétique purifié (ou d’azote), on met à zéro les analyseurs de CO, CO2, Nox, HC et O2.

Un essai d’étanchéité du système doit être effectué. La sonde doit à cette fin être déconnectée du système d’échappement et son extrémité obstruée. La pompe de l’analyseur est mise en marche. Après une période initiale de stabilisation, tous les débitmètres doivent indiquer zéro. Sinon, il faut vérifier les tubes de prélèvement et remédier à l’anomalie. Le taux de fuite maximal côté dépression ne doit pas dépasser 0,5 % du débit en utilisation réelle pour la portion du circuit contrôlée. Pour calculer le débit en utilisation réelle, on peut se fonder sur le débit à travers l’analyseur et le débit de dérivation.

Optionnellement, le mélangeur-doseur peut être vérifié avec un instrument de mesure linéaire par nature, utilisation par exemple du gaz NO avec un détecteur CLD. Le calibrage de l’instrument doit être réalisé avec le gaz de calibrage directement envoyé dans l’instrument. Le mélangeur-doseur doit être vérifié aux réglages utilisés et la valeur nominale doit être comparée à la concentration mesurée par l’instrument. La différence obtenue doit se situer en chaque point à ± 1 % près de la valeur nominale.

NO et azote purifié (la quantité de NO2 contenue dans ce gaz d’étalonnage ne doit pas dépasser 5 % de la teneur en NO);

CO et azote purifié;

(contamination ≤1 ppm C, ≤1 ppm CO, ≤400 ppm CO2, ≤0,1 ppm NO)

(contamination ≤1 ppm C, ≤1 ppm CO, ≤400 ppm CO2, ≤0,1 ppm NO)

À la demande du constructeur et sous réserve de l’accord de l’autorité d’homologation, les méthodes décrites dans l’annexe 4B, paragraphes 8.1 et 8.2 peuvent être appliquées à la place de celles décrites au paragraphe 1 du présent appendice.

Tous les éléments du système de dilution et du système de prélèvement qui sont en contact avec des gaz d’échappement bruts et dilués, depuis le tuyau d’échappement jusqu’au porte-filtre, doivent être conçus de façon à minimiser le dépôt ou la modification des matières particulaires. Tous doivent être faits de matériaux conducteurs de l’électricité, qui ne réagissent pas aux constituants des gaz d’échappement, et doivent être mis à la terre pour empêcher les effets électrostatiques.

L’atmosphère de la chambre doit être exempte de tout contaminant ambiant (tel que poussières) pouvant se déposer sur les filtres à particules au cours de leur stabilisation. Des divergences par rapport aux spécifications de la chambre de pesée indiquées au paragraphe 2.4.2.1sont tolérées si leur durée ne dépasse pas 30 min. La salle de pesée doit répondre aux spécifications requises avant que le personnel n’y entre. Deux filtres ou paires de filtres de référence non utilisés, au moins, doivent être pesés dans les 4 h qui suivent la pesée des (paires de) filtres de collecte, mais de préférence en même temps. Ils doivent être de la même dimension et faits du même matériau que les filtres de collecte.

La température de la chambre dans laquelle les filtres à particules sont conditionnés et pesés doit être maintenue à 295 K (22 °C) ± 3 K pendant toute la durée du conditionnement et de la pesée. L’humidité doit être maintenue à un point de rosée de 282,5 (9,5 °C) ± 3 K et l’humidité relative à 45 ± 8 %.

Les charges minimales recommandées pour les dimensions de filtres les plus courantes sont indiquées dans le tableau ci-dessous. Pour des filtres plus grands, la charge minimale est de 0,065 mg/1 000 mm2 de la surface du filtre.

Pendant l’essai, les gaz d’échappement dilués sont prélevés au moyen de deux filtres placés l’un après l’autre (un filtre primaire et un filtre secondaire). Le filtre secondaire ne doit pas être situé à plus de 100 mm en aval du premier, ni être en contact avec celui-ci. Les filtres peuvent être pesés séparément ou ensemble en étant placés face de dépôt contre face de dépôt.

Des filtres en fibre de verre revêtus de fluorocarbone ou des filtres membranes à base de fluorocarbone sont nécessaires pour les essais d’homologation. Des matériaux différents peuvent être utilisés pour des applications spéciales. Tous les types de filtres doivent avoir une efficacité de collecte d’au moins 99 % sur des particules de 0,3 μm de DOP (di-octylphtalate) à une vitesse nominale de passage du gaz comprise entre 35 et 100 cm/s. Des filtres de qualité identique doivent être utilisés pour exécuter des essais de corrélation entre laboratoires ou entre un constructeur et une autorité d’homologation.

La précision absolue de GTOTW et GDILW doit être de ± 2 % de la pleine échelle, l’erreur maximale de la différence entre GTOTW et GDILW est de 0,2 % et l’erreur de linéarité est de ± 0,2 % de la valeur la plus élevée de GTOTW observée pendant l’essai.

La précision absolue de GTOTW et GDILW doit être de ± 0,2 %, ce qui garantit une précision de GSE ≤ 5 % à un taux de dilution de 15. Aux taux de dilution plus élevés, les erreurs seront toutefois plus importantes;

Pour établir la corrélation entre GSE et GEXHW, on utilise les données recueillies pendant l’essai réel, le temps pour GEXHW étant aligné de t50,F par rapport à GSE (t50,P n’intervient pas). En d’autres termes, le décalage temporel entre GEXHW et GSE est la différence entre les temps de transformation déterminés à l’appendice 2, paragraphe 2.6.

Optionnellement, on peut effectuer un essai préliminaire et utiliser le signal de débit massique des gaz d’échappement de cet essai préliminaire pour contrôler le débit de l’échantillon dans le système de prélèvement de particules («contrôle prédictif»). Cette procédure est requise lorsque le temps de transformation du système de prélèvement des particules (t50,P) ou le temps de transformation du signal de débit massique des gaz d’échappement (t50,F) sont > 0,3 s. On obtient un contrôle correct du système de dilution en circuit partiel si la trace temporelle de GEXHW,pre de l’essai préliminaire, qui contrôle GSE, est décalée d’un «temps d’anticipation» égal à t50,P + t50,F.

La réponse de l’ensemble du système doit être telle que l’échantillon de particules (GSE) soit représentatif et proportionnel au débit massique des gaz d’échappement. Pour déterminer la proportionnalité, une analyse de régression GSE/GEXHW est effectuée à une fréquence d’acquisition des données d’au moins 5 Hz et en respectant les critères suivants:

Si le temps de transformation combiné de la mesure du débit des gaz d’échappement (voir le paragraphe précédent) et du système de dilution en circuit partiel est inférieur à 0,3 s, un contrôle en ligne peut être utilisé. Si ce temps de transformation est supérieur à 0,3 s, il faut utiliser le contrôle prédictif sur la base d’un essai préenregistré. Dans ce cas, le temps de montée doit être ≤ 1 s et le temps de retard de la combinaison ≤ 10 s.

Le système de dilution en circuit partiel doit être conçu de façon à partager le flux de gaz d’échappement en deux fractions, la plus petite étant diluée avec de l’air et utilisée ensuite pour la mesure des particules. Il est donc essentiel que le rapport de dilution soit calculé très précisément. On peut appliquer différentes méthodes de partage, le mode de partage utilisé imposant dans une large mesure le matériel et les méthodes de prélèvement à employer (par. 1.2.1.1, appendice 4, annexe 4A).

Pour déterminer la masse des particules, il faut disposer d’un système de prélèvement, de filtres pour le prélèvement des particules, d’une microbalance et d’une chambre de pesée à température et humidité contrôlées.

La mesure des matières particulaires nécessite un système de dilution. La dilution peut être obtenue par un système en circuit partiel ou un système en circuit principal. Le débit du système de dilution doit être suffisant pour éliminer complètement la condensation de l’eau dans les systèmes de dilution et de prélèvement et pour maintenir la température des gaz d’échappement dilués entre 315 K (42 °C) et 325 K (52 °C) immédiatement en amont des porte-filtres. La déshumidification de l’air de dilution avant qu’il entre dans le système est autorisée si l’humidité de l’air est élevée. Le préchauffage de l’air de dilution au-delà de la température limite de 303 K (30 °C) est recommandé si la température ambiante est inférieure à 293 K (20 °C). La température de l’air dilué ne doit cependant pas dépasser 325 K (52 °C) avant que les gaz d’échappement entrent dans le tunnel de dilution.

Les polluants sont prélevés en continu et intégrés durant tout le cycle; cette méthode est obligatoire pour les HC et les NOx.

La ou les sondes de prélèvement des émissions gazeuses doivent être 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.

Dans le cas d’un moteur multicyclindre à collecteur d’échappement à branches séparées, l’entrée de la sonde sera située suffisamment loin en aval pour garantir que l’échantillon soit représentatif des émissions d’échappement moyennes de tous les cylindres. Pour les moteurs multicyclindre équipés de collecteurs séparés comme un moteur en V, il peut être toléré de prendre un échantillon de chaque groupe considéré individuellement et de calculer une valeur moyenne d’émissions d’échappement. On peut aussi recourir à d’autres méthodes dont la corrélation avec les méthodes précédentes a été prouvée. Le débit massique total de gaz d’échappement du moteur doit être utilisé pour calculer les émissions d’échappement.

Les sondes de prélèvement des émissions gazeuses doivent être placées à une distance d’au moins 0,5 m ou trois fois le diamètre du tuyau d’échappement, la plus grande distance étant retenue, en amont de la sortie du système d’échappement, dans la mesure du possible, et suffisamment près du moteur pour garantir une température des gaz d’échappement de 343 K (70 °C) au moins à la sonde.

La dérive de la valeur de calibrage sur une durée d’une heure doit être inférieure à 2 % de la pleine échelle sur la plage la plus basse utilisée. La valeur de calibrage est définie comme étant la différence entre la réponse de calibrage et la réponse zéro. La réponse de calibrage est définie comme étant la réponse moyenne, bruit compris, à un gaz de calibrage au cours d’un intervalle de temps de 30 s.

La répétabilité, définie comme étant égale à 2,5 fois l’écart type de 10 réponses consécutives à un gaz d’étalonnage ou de calibrage donné, ne doit pas dépasser ± 1 % de la concentration à pleine échelle pour chaque plage utilisée au-dessus de 155 ppm (ou ppm C) ou ± 2 % de chaque plage utilisée au-dessous de 155 ppm (ou ppm C).

L’analyseur ne doit pas s’écarter du point d’étalonnage nominal de plus de ± 2 % de la valeur affichée ou de ± 0,3 % de la pleine échelle, la valeur la plus élevée étant retenue.

Les concentrations inférieures à 15 % de la pleine échelle sont aussi acceptables si la valeur de la pleine échelle est de 155 ppm (ou ppm C) ou moins, ou s’il est utilisé des systèmes d’enregistrement (ordinateurs, enregistreurs de données) qui offrent une précision suffisante et une résolution inférieure à 15 % de la pleine échelle. Dans ce cas, des étalonnages supplémentaires doivent être exécutés pour garantir l’exactitude des courbes d’étalonnage (annexe 4A, appendice 2, par. 1.5.5.2).

Pour calculer les émissions dans les gaz d’échappement dilués, il faut connaître le débit massique de ces gaz. Le débit total de gaz d’échappement dilués sur la durée du cycle (kg/essai) est calculé à partir des valeurs de mesure relevées durant le cycle et des données d’étalonnage correspondantes du débitmètre (V0 pour la PDP, KV pour le CFV, Cd pour le SSV) par la méthode correspondante décrite à l’appendice 3, paragraphe 2.2.1. Si la masse totale de l’échantillon de particules et de gaz polluants dépasse 0,5 % du débit total du système CVS, le débit du système CVS doit être corrigé ou le flux de prélèvement des particules doit être renvoyé dans le système CVS en amont du débitmètre.

Des précautions doivent être prises pour éviter des erreurs de mesure qui causeraient des erreurs sur les valeurs d’émissions. On doit veiller notamment au positionnement correct de l’instrument dans le système d’échappement du moteur, conformément aux recommandations du fabriquant de l’instrument et aux règles de l’art. En particulier, la performance et les émissions du moteur ne doivent pas être altérées par l’installation de l’instrument.

Pour le contrôle d’un système de dilution en circuit partiel, un temps de réponse plus court est nécessaire. Dans le cas d’un système de dilution en circuit partiel avec contrôle en ligne, le temps de réponse doit être inférieur ou égal à 0,3 s. Dans le cas d’un système de dilution en circuit partiel avec contrôle prédictif sur la base d’un essai préenregistré, le temps de réponse du système de mesure du débit des gaz d’échappement doit être inférieur ou égal à 5 s, avec un temps de montée inférieur ou égal à 1 s. Le temps de réponse du système doit être spécifié par le fabriquant de l’instrument. Les exigences en matière de temps de réponse combiné pour le débit des gaz d’échappement et le système de dilution en circuit partiel sont indiquées au paragraphe 2.4.

D’autres instruments de mesure doivent être utilisés pour la consommation de carburant, la consommation d’air, la température du liquide de refroidissemen