ISO 8178-3-1994 Reciprocating internal combustion engines - Exhaust emission measurement - Part 3 Definitions and methods of measurement of exhaust gas smoke un.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE Iso 8178-3 Premiere dition 1994-09-01 Moteurs alternatifs combustion interne - Mesurage des missions de gaz dchappement - Partie 3: Dfinitions et mthodes de mesure de la fume des gaz dchappement dans des conditions stabilises Reciprocating interna/ combustion engines - Exhaust e

2、mission measurement - Part 3: Definitions and methods of measurement of exhaust gas smoke under steady-state conditions Numro de rfrence ISO 8178-3:1994(F) SO 8178=3:1994(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fedration mondiale dorganismes nationaux de normalisa

3、tion (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen- tales,

4、 en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO colla- bore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour

5、vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des co- mits membres votants. La Norme internationale ISO 8178-3 a t labore conjointement par les comits techniques ISODC 70, Moteurs combustion interne, sous- comit SC 8, Mesurage des hmissions de gaz dchappe

6、ment et ISOPC 22, Vhicules routiers, sous-comit SC 5, Essais des moteurs. LISO 8178 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre g- nral Moteurs alternatifs combustion interne - Mesurage des mis- sions de gaz dchappement: - Partie 1: Mesurage des missions de gaz et de particules au banc de

7、ssai - Partie 2: Mesurage des missions de gaz et de particules in situ - Partie 3: Dfinitions et m&hodes de mesure de dchappement dans des conditions stabilises la fume des gaz - Partie 4: Cycles dessais pour diffhrentes applications des moteurs - Partie 5: Combustibles dessai - Partie 6: Rapport de

8、ssai - Partie 7: Dtermination des familles et groupes de moteurs 0 60 1994 Droits de reproduction rservs. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la pho

9、tocopie et les microfilms, sans laccord crit de Iediteur. Organisation internationale de normalisation Case Postale 56 l CH-l 211 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse Q ISO ISO 8178-3:1994(F) Lannexe A de la prsente partie de NS0 8178 est donnbe uniquement titre dinformation. . ISO 8178=3:1994(F) 0 IS

10、O Introduction Les Normes internationales listes ci-dessous, qui concernent les mesu- rages de la fumee Amise par les moteurs alternatifs combustion interne, ont te labores conjointement par le TC 22, Whicules routiers, et le TC 70, Moteurs combustion interne. ISO 8178-3:-, Moteurs alternatifs combu

11、stion interne - Mesurage des 6missions de gaz dchappement - Partie 3: Dfinitions et mthodes de mesure de la fume des gaz dchappement dans des conditions stabili- ses. ISO 10054:-, Moteurs combustion interne allumage par compression - Appareillage de mesure de la fume des moteurs dans les conditions

12、stabilises - Fumimtres filtre. ISO 11614:-, Moteurs alternatifs combustion interne allumage par compression - Appareillage de mesure de lopacit et du coefficient dabsorption de la lumire des gaz dchappement. LISO 10054 et IISO 11614 definissent les quipements de mesure pour des mthodes differentes d

13、e mesure de la fume. La prsente partie de IISO 8178 definit leur application aux moteurs alternatifs combustion interne sur la base de ces Normes. Les mthodes de mesure de la fume sont utilises pour les mesurages des missions visibles. Les rsultats de mesure de la fume, evalus conformment a la prsen

14、te partie de IISO 8178 sont diffrents de ceux effectus conformment aux mthodes de mesure des particules dcrites dans IISO 8178-I et dans IISO 8178-2 ou dans dautres normes et r- glements. En outre, les deux mthodes de mesure de la fume dcrites dans la prsente partie de IISO 8178 sont diffrentes et n

15、autorisent quune cor- rlation rduite entre elles. NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 8178=3:1994(F) Moteurs alternatifs a combustion interne - Mesurage des missions de gaz dchappement - Partie 3: Dfinitions et mthodes de mesure de la fume des gaz dchappement dans des conditions stabilises 1 Domaine dapp

16、lication La prsente partie de IISO 8178 prescrit deux m- thodes de mesure des caractristiques de la fumee des gaz dchappement des moteurs alternatifs combustion interne fonctionnant dans des conditions stabilises. Lune value lopacit de la fume en mesurant lobscurcissement dun faisceau lumineux, laut

17、re value la teneur en suie en mesurant le noir- cissement dun filtre. Les applications particulires des moteurs peuvent, si ncessaire, faire lobjet de spcifications individuelles. La prsente partie de IISO 8178 ne traite pas du mesurage dans les conditions transitoires: les rsul- tats obtenus dans c

18、es conditions par des fumimtres de diffrents types ne sont pas comparables, sauf si les conditions dchantillonnage sont identiques et les caractristiques des instruments sont compatibles. La prsente partie de IISO 8178 est applicable aux moteurs alternatifs combustion interne a usage ter- restre, fe

19、rroviaire et marin, y compris les moteurs utiliss pour la propulsion de tracteurs agricoles et de vhicules routiers. Elle peut tre applique aux moteurs de propulsion des engins de terrassement et de travaux publics, des chariots industriels, ainsi qu tout autre domaine pour leque! aucune Norme inter

20、nationale approprie au mesurage des missions de fumes dchappement nexiste. NOTE 1 En cas dinjection deau dans le systme dchappement, le mesurage ou lchantillonnage ne peu- vent avoir lieu quen amont du point dinjection. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par

21、 suite de la rfrence qui en est faite, consti- tuent des dispositions valables pour la prsente partie de IISO 8178. Au moment de la publication, les di- tions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente partie de IISO 8178 son

22、t invi- tes a rechercher la possibilit dappliquer les Aditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 2710-l:- , l) Moteurs combustion interne - Vocabulaire - Partie 1: Termes relat

23、ifs la concep- tion et au fonctionnement dun moteur. ISO 10054: -*) Moteurs combustion interne allu- , mage par compression - Appareillage de mesure de la fume des moteurs dans les conditions stabilises - Fumimtres filtre. ISO 11614:-*), Moteurs alterna tifs combustion interne allumage par compressi

24、on - Appareillage 1) publier. (Rvision de IISO 2710:1978 et de son Additif 1:1982) 2) publier. ISO 8178=3:1994(F) 43 ISO . de mesure de lopacit et du coefficient dabsorption de la lumire des gaz dchappement. 3 Dfinitions Pour les besoins de la prsente partie de IISO 8178, les dfinitions suivantes sa

25、ppliquent. (Voir aussi IISO 271 O-l .) 31 . fume de gaz dchappement: Ensemble visi- ble de particules solides et/ou liquides en suspension dans les gaz, rsultant dune combustion ou dune pyrolyse. Selon ISO/CEI Guide 521 NOTE 2 La fume noire est principalement compose de particules de carbone (suie).

26、 La fume bleue est gn- ralement due des gouttelettes rsultant de la combustion incomplete du carburant ou de Ihuile de lubrification. La fume blanche est gnralement due la condensation de leau et/ou du carburant liquide. 3.2 facteur de transmission, Z: Fraction, exprime en pourcentage, de la lumire

27、Amise par une source, qui traverse une zone obscurcie par la fume, et qui atteint lobservateur ou le rcepteur de linstrument. 3.3 obscurcissement, N: Fraction, exprime en pourcentage, de la lumire mise par une source, qui traverse une zone obscurcie par la fume, et qui natteint pas lobservateur ou l

28、e rcepteur de Iinstru- ment: N=lOO-z 3.4 chemin optique effectif, LA: Longueur, expri- me en mtres, du rayon lumineux coupe par le cou- rant de gaz dchappement entre lmetteur et le rcepteur, corrige pour tenir compte des htrog- nites dues aux gradients de densit et aux effets de bord. 3.5 coefficien

29、t dabsorption de la lumire, k: Co- efficient, exprim en mtres la puissance moins un, dfini par la loi de Beer-Lambert et donne par la for- mule k - 1 =- LA In k =$In(1 -&) NOTES 3 Pour permettre une comparaison correcte, il convient d indiquer la tempe rature ambiante et la pression atmos- phrique r

30、gnant pendant le mesurage, car ces paramtres ont une incidence sur le coefficient dabsorption de la lu- mire. Pour la comparaison, il est galement recommande de rapporter ou de corriger la temprature du gaz dchap- pement a 373 K (voir aussi 4.4.1.4). 4 Le terme (coefficient dabsorption de la lumire

31、est dusage courant. Cest la raison pour laquelle il est utilise dans la prsente partie de IISO 8178. Le terme (coefficient dattnuation de la lumire) serait plus correct. Dans ce contexte, les deux termes signifient cependant exactement la mme chose. 3.6 suie: Tous les composants contenus dans le gaz

32、 dchappement et noircissant un filtre. 3.7 indice de fume du filtre, FSN: Caractristique de la fume des gaz dchappement, reprsente par le degr de noircissement dun filtre propre provoque par le passage de la suie dans une colonne donne de gaz dchappement travers ce filtre. 3.8 longueur effective de

33、la colonne filtre, L,: Longueur, exprime en mtres, de la colonne de gaz passant reeilement travers le filtre, en tenant compte des volumes morts et des fuites du systme dchantillonnage. 3-9 opacimtre: Instrument mesurant les caract- ristiques de la fume a partir dune mthode optique de transmission.

34、(Voir IISO 11614.) 3.9.1 opacimtre dbit partiel: Opacimtre o une partie seulement de lcoulement de gaz dchappement traverse la chambre de mesure. 3.9.2 opacimtre dbit total: Opacimtre o la totalit de lcoulement de gaz dchappement tra- verse la chambre de mesure. 3.10 fumimtre filtre: Instrument dans

35、 lequel un volume donn de gaz dchappement passe au tra- vers dun filtre propre de surface donne, dont on mesure ensuite le degr de noircissement pour d- terminer lindice de fume. (Voir IISO 10054.) 4 Mesurage de la fume laide dun opacimtre 4.1 Application Cette mthode peut tre utilise pour les mesur

36、ages des trois types de fume dfinis en 3.1 d mais est plus approprie pour les fumes noire et bleue. NOTE 5 Les valeurs mesures sont affectes par le chemin optique effectif (3.4) et par la temprature du gaz. 2 Q ISO ISO 8178=3:1994(F) 4.2 Principe Un faisceau lumineux passe au travers dune veine de g

37、az dchappement dans la chambre de mesure de linstrument, son intensit est mesure et compa- re lintensit initiale. NOTE 6 Lopacimktre peut tre construit de manire tre expos tout ou partie de lcoulement de gaz dchappement (voir 3.9.1 et 3.9.2). 4.3 Mode opratoire 4.3.1 Opacimtre dbit partiel Diriger u

38、n chantillon de gaz, travers un conduit dchantillonnage muni dune sonde, vers la chambre de mesure o lintensit de la lumire reue est me- sure en continu. 4.3.2 Opacimtre dbit total Placer la chambre de mesure dans le systme dchappement du moteur ou une distance spci- fie en aval de lextrmit du tuyau

39、 dchappement. Mesurer lintensit de la lumire reue. 4.4 Exigences gnrales Lappareillage de mesure doit tre conforme a IISO 11614. Les diffrentes parties de lappareillage de mesure doivent tre capables de supporter les tempratures appliques. 4.4.1 Opacimtre dbit partiel 4.4.1 .l Sonde dchantillonnage

40、La sonde doit tre place dans lcoulement de gaz dchappement pour y prlever un echantillon repr- sentatif. Lchantillon doit tre introduit dans la chambre de mesure et la traverser de telle manire quil conserve sa reprsentativit. Linstallation complte doit tre conue de telle sorte que le conduit dchant

41、illonnage reliant la sonde a Iopacimtre soit aussi court que possible et en pente montante rgulire. Le conduit doit tre tanche au gaz et ne doit avoir ni coude brusque ni rtrcis- sement vitables pouvant prsenter une rsistance locale a lcoulement. Pour tablir les conditions de temprature requises a l

42、entre de la chambre, un changeur de chaleur peut tre mont dans le conduit, mais ce dernier ne doit pas modifier de faon excessive les caractristiques du gaz. 4.4.1.2 Chambre de mesure Larrive directe de lumire sur le rcepteur par suite de rflexions ou diffusions internes a la chambre de mesure doit

43、tre rduite au maximum (par exemple, en peignant les surfaces internes en noir mat et en adoptant une disposition gnrale adquate). 4.4.1.3 Dbit du gaz La transmission de la lumire a travers le gaz dchappement doit tre indpendante du dbit du gaz, dans les limites spcifies par le fabricant de Iopacimtr

44、e. 4.4.1.4 Temprature du gaz Lorsque la temprature moyenne de fonctionnement, T, est diffrente de 373 K, il convient que lindication de Iopacimtre, kobs, soit rapporte 373 K a laide de la formule k k T COIT = obs - 373 NOTE 7 une temprature donne, k peut scrire, par exemple, bO. En tout point de la

45、chambre de mesure, la tempra- ture du gaz dchappement doit tre dau moins 343 K et dau plus 553 K pour quon puisse utiliser la formule. Si les tempratures sortent de cette plage, les lectures doivent tre enregistres sans correction, mais en notant la temprature. La plage en question correspond une pl

46、age o lon considre que toute leau prsente se trouve sous forme de vapeur et toutes les autres particules non solides non conden- ses (cest-dire la quantit de carburant ou dhuile de lubrification non brlee et non condense) sont non significatives dans la fume normale dchap- pement pleine charge. Dans

47、 ces conditions, la for- mule de correction des effets de la temprature est valable. Elle nest pas valable si le gaz dchappement ren- ferme une proportion anormale de constituants non solides. Ainsi ne sappliquera-t-elle pas aux gaz dchappement des moteurs fonctionnant avec un carburant lourd forte teneur en soufre, qui, 373 K, peuvent renfermer des gouttelettes de soufre acide condens. Dans ce cas, il est ncessaire, pour les comparaisons, deffectuer les mesurages sur une plage de tempratures plus restreinte, autour de 37