ISO 8178-4:2017/DAmd 1

Update of data evaluation and calculation provisions, the molar based emission calculations and of the engine control area for E3 and E5 test cycle

Mise à jour de l’évaluation des données et des méthodes de calcul, les calculs des émissions par la méthode molaire et de la zone de contrôle du moteur pour les cycles d’essai -- E3 et E5

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DRAFT AMENDMENT
ISO 8178-4:2017/DAM 1
ISO/TC 70/SC 8 Secretariat: DIN
Voting begins on: Voting terminates on:
2019-04-23 2019-07-16
Reciprocating internal combustion engines — Exhaust
emission measurement —
Part 4:
Steady-state and transient test cycles for different engine
applications
AMENDMENT 1: Update of data evaluation and calculation
provisions, the molar based emission calculations and of the
engine control area for E3 and E5 test cycle
AMENDEMENT 1
ICS: 27.020; 13.040.50
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Foreword

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Subcommittee SC 8, Exhaust emission measurement.
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complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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Reciprocating internal combustion engines — Exhaust
emission measurement —
Part 4:
Steady-state and transient test cycles for different engine
applications
AMENDMENT 1: Update of data evaluation and calculation
provisions, the molar based emission calculations and of the
engine control area for E3 and E5 test cycle
3.69
Add the following at the end of the existing definition of specific emission:
; particulate Number (PN) emissions expressed in #/kWh
5.5.1.2.1
Replace by the following:

For an exhaust aftertreatment system based on a continuous regeneration process the emissions

shall be measured on an aftertreatment system that has been stabilized so as to result in repeatable

emissions behaviour. The regeneration process shall occur at least once during the NRTC hot start

test, LSI-NRTC or NRSC test, and the manufacturer shall declare the normal conditions under which

regeneration occurs (soot load, temperature, exhaust back-pressure, etc.). In order to demonstrate

that the regeneration process is continuous, at least three NRTC hot start tests, LSI-NRTC or

NRSC tests shall be conducted. In case of NRTC hot start test, the engine shall be warmed up in

accordance with 8.4.2, the engine shall be soaked according to 8.6.3 and the first NRTC hot start

test run. The subsequent NRTC hot start tests shall be started after soaking according to 8.6.3.

During the tests, exhaust temperatures and pressures shall be recorded (temperature before

and after the after-treatment system, exhaust back pressure, etc.). The aftertreatment system is

considered to be satisfactory if the conditions declared by the manufacturer occur during the test

during a sufficient time and the emission results do not scatter by more than ±25 % from the mean

value or 0,005 g/kWh, whichever is greater. PN emissions do not need to meet the specified

scatter requirement if gaseous and PM emissions meet this requirement. If the exhaust

aftertreatment has a security mode that shifts to an infrequent (periodic) regeneration mode, it

shall be checked according to 5.5.1.2.2. For that specific case, the applicable emission limits could

be exceeded and would not be weighted.
8.2.1.2
Replace the first paragraph by the following

For the control of a partial flow dilution system to extract a proportional raw exhaust gas

sample, a fast system response is required; this is identified by the promptness of the partial flow

dilution system. The transformation time for the system shall be determined by the procedure in

ISO 8178-1, 9.8.6.3.2 and the related Figure 1. The actual control of the partial flow dilution system

shall be based on the current measured conditions. If the combined transformation time of the

exhaust gas flow measurement and the partial flow system is ≤ 0,3 s, online control shall be used. If

the transformation time exceeds 0,3 s, look-ahead control based on a pre-recorded test run shall be

used. In this case, the combined rise time shall be ≤ 1 s and the combined delay time ≤ 10 s.

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ISO 8178-4:2017/DAM 1:2019(E)
Replace the second to last paragraph by the following

Look-ahead control is required if the combined transformation times of the particulate system,

t and of the exhaust gas mass flow signal, t are > 0,3 s. In this case, a pre-test shall be run

50,P 50,F

and the exhaust gas mass flow signal of the pre-test be used for controlling the sample flow into the

particulate system.
9.1.2.2
Add the following as first paragraph and before equation (18):

This involves measurement of the concentration of a tracer gas in the exhaust. The calculation of

the instantaneous exhaust gas flow q [kg/s] shall be as follows:
mew,i
Add the following as last paragraph:

The background concentration of the tracer gas c may be determined by averaging the background

concentration measured immediately before the test run and after the test run. When the

background concentration is less than 1 % of the concentration of the tracer gas after mixing c

mix,i
at maximum exhaust flow, the background concentration may be neglected.
9.1.4.2.1
Replace equation (22) with the following:
qk=×ku××qc××3600
migash,,gasemiwgas,i
9.1.4.2.2
Replace equation (23) with the following:
in=
m =×kk××uq××c
gash gasemiwg,,as i
i=1
where
u component specific factor [-]
gas

k NO correction factor [-], only to be applied for the NOx emission calculation (see 9.1.5)

h x
k 1 for c in [μmol/mol] and k = 10 000 for c in [% vol]
gasr,w,i gasr,w,i

c instantaneous emission concentration in the raw exhaust gas, on a wet basis [µmol/mol]

gas,i
or [% vol]
q instantaneous exhaust gas mass flow rate on a wet basis [kg/s]
mew,i
f is the data sampling rate [Hz]
n is the number of measurements
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Replace Table 7 with the following

Table 1 — Values of u in the exhaust gas and density for various exhaust components

Gas NO CO HC CO O CH HCHO CH OH
x 2 2 4 3
ρ [kg/m ] 2,053 1,250 a 1,9636 1,4277 0,716 1,340 1,430
gas
FUEL ρ Coefficient u
e gas

Diesel (non-road 1,2943 0,001586 0,000966 0,000479 0,001517 0,001103 0,000553 0,001035 0,001104

gas-oil)

RME 1,2950 0,001585 0,000965 0,000536 0,001516 0,001102 0,000553 0,001035 0,001104

Methanol 1,2610 0,001628 0,000991 0,001133 0,001557 0,001132 0,000568 0,001062 0,001134

Ethanol 1,2757 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,001119 0,000561 0,001050 0,001121

Ethanol for dedi-
cated compression
1,2768 0,001609 0,000980 0,000780 0,001539 0,001119 0,000561 0,001050 0,001121
ignition engines
(ED95)

Ethanol (E85) 1,2797 0,001604 0,000977 0,000730 0,001534 0,001116 0,000559 0,001047 0,001117

Natural gas /
1,2661 0,001621 0,000987 0,000558 0,001551 0,001128 0,000565 0,001058 0,001129
bio-methane

Propane 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 0,001046 0,001116

Butane 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 0,001044 0,001114

LPG 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559 0,001046 0,001116

Gasoline 1,2977 0,001582 0,000963 0,000481 0,001513 0,001100 0,000552 0,001032 0,001102

Petrol (E10) 1,2931 0,001587 0,000966 0,000499 0,001518 0,001104 0,000553 0,001035 0,001105

Depending on fuel.
At λ = 2, wet air, 273 K, 101,3 kPa.

u accurate within 0,2 % for mass composition of: C = 66 - 76 %; H = 22 - 25 %; N = 0 - 12 %.

NMHC on the basis of CH (for total HC the u coefficient of CH is used).
2,93 gas 4
9.1.4.4.
Replace equation (38) with the following:
cE×−1 −c
HC(w/oCutter) CH4HC(w/Cutter)
c =
NMHC
EE−
CH26 CH4
Replace equation (39) with the following:
cc−× 1−E
HC wC//utterwHC oCutter CH26
() ()
c =
CH4
RF ×−EE
CH26 CH4
CH4THCF− ID
 
9.1.5.1.2
Replace equation (45) with the following:
10+α××+,005 cc
CO2 CO
k =
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ISO 8178-4:2017/DAM 1:2019(E)
9.2.4.4
Replace equation (83) with the following:
3600
q =×q ×
miPM miedf
m 1000
sepi
Where:
q particulate sample mass collected at mode i [mg]
mPMi

m NO correction factor [-], only to be applied for the NOx emission calculation (see 9.1.5)

fi x
q equivalent diluted exhaust gas mass flow rate on wet basis at mode i [kg/s]
medfi

m mass of diluted exhaust sample passed through the particulate sampling filter at mode i [kg]

sepi
Replace equations (84) and (85) with the following:
 
 
 
m 1 3600
 fd, 
 
q =− ×−1 ×WF ×qq × (84)
   
mPM i medf
m mD 1000
 
sep d  i 
 
i=1
 
 
 
m 
  13  6000
fd,
q =− ×−1 ××q (85)
  
mPMi   medfi
m mD 1000
 
sepi d
  
 
where
q particulate mass flow rate [g/h]
mPM
q particulate mass flow rate at mode i [g/h]
mPMi
m particulate sample mass collected [mg]
m particulate sample mass collected at mode i [mg]

m mass of diluted exhaust sample passed through the particulate sampling filter [kg]

sep

m mass of diluted exhaust sample passed through the particulate sampling filter at mode i [kg]

sepi
m particulate sample mass of the dilutio
...

PROJET D’AMENDEMENT
ISO 8178-4:2017/DAM 1
ISO/TC 70/SC 8 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2019-04-23 2019-07-16
Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des
émissions de gaz d'échappement —
Partie 4:
Cycles d'essai en régimes permanent et transitoire pour
différentes applications des moteurs
AMENDEMENT 1: Mise à jour de l’évaluation des données
et des méthodes de calcul, les calculs des émissions par la
méthode molaire et de la zone de contrôle du moteur pour les
cycles d’essai — E3 et E5
Reciprocating internal combustion engines — Exhaust emission measurement —
Part 4: Steady-state and transient test cycles for different engine applications

AMENDMENT 1: Update of data evaluation and calculation provisions, the molar based emission

calculations and of the engine control area for E3 and E5 test cycle
ICS: 27.020; 13.040.50
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO 8178-4:2017/DAM 1:2019(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2019
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Moteurs alternatifs à combustion interne — Mesurage des
émissions de gaz d’échappement — Partie 4: Cycles d’essai en
régimes permanent et transitoire pour différentes applications
des moteurs
AMENDEMENT 1: Mise à jour de l’évaluation des données et des
méthodes de calcul, les calculs des émissions par la méthode
molaire et de la zone de contrôle du moteur pour les cycles d’essai
E3 et E5
3.69

Ajouter le texte suivant à la fin de la définition existante d’émissions spécifiques:

; le nombre de particules émises (PN) est exprimé en #/kWh
5.5.1.2.1
Remplacer par ce qui suit:

Pour un système de traitement aval fonctionnant avec régénération continue, les émissions doivent

être mesurées sur un système de traitement aval dont les caractéristiques ont été stabilisées de

manière à garantir la répétabilité des valeurs d’émissions mesurées. L’opération de régénération doit

avoir lieu au moins une fois au cours de l’essai NRTC de démarrage à chaud, de l’essai LSI-NRTC ou

NRSC, et le constructeur doit déclarer les conditions dans lesquelles la régénération a normalement

lieu (charge en particules, température, contre-pression d’échappement, etc.). Afin de démontrer que

l’opération de régénération est continue, au moins trois essais NRTC de démarrage à chaud ou essais

à modes raccordés doivent être effectués. En cas d’essai NRTC de démarrage à chaud, le moteur doit

d’abord être soumis à la procédure de mise en température conformément à 8.4.2, puis à la

procédure de stabilisation à chaud de 8.6.3. Le premier essai NRTC de démarrage à chaud doit ensuite

être exécuté. Les essais NRTC de démarrage à chaud suivants doivent être effectués après

stabilisation à chaud selon 8.6.3. Au cours des essais, les valeurs de température et de pression des

gaz d’échappement doivent être enregistrées (température en amont et en aval du système de

traitement aval, contre-pression d’échappement, etc.). Le système de traitement aval est considéré

comme satisfaisant si les conditions déclarées par le constructeur sont respectées au cours de l’essai

pendant une durée suffisante et si les résultats en matière d’émissions ne présentent pas une

dispersion excédant ±25 % de la valeur moyenne ou 0,005 g/kWh si cette valeur est supérieure. Il

n’est pas nécessaire que les émissions de PN respectent l’exigence spécifique de dispersion si

les émissions gazeuses et de MP respectent cette exigence. Si le système de traitement aval

comporte un mode défaut qui consiste en un passage à un mode de régénération périodique (ou peu

fréquente), il doit être contrôlé conformément à 5.5.1.2.2. Dans ce cas particulier, les limites

d’émissions applicables pourront être dépassées et elles ne seront pas pondérées.

8.2.1.2
Remplacer le premier alinéa par ce qui suit:

Pour gérer un système de dilution du flux partiel pour extraire un échantillon proportionnel de gaz

d’échappement bruts, une réponse rapide du système est exigée; ceci est identifié par la rapidité de

réaction du système de dilution du flux partiel. Le temps de transformation du système doit être

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déterminé par le mode opératoire de l’ISO 8178-1, 9.8.6.3.2 et de la Figure 1 qui s’y rapporte. La

commande effective du système de dilution du flux partiel doit être basée sur les conditions de

mesurage en cours. Si le temps de transformation combiné de la mesure du débit des gaz

d’échappement et du flux partiel du système est inférieur à 0,3 s, la commande en ligne doit être

utilisée. Si ce temps de transformation dépasse 0,3 s, une commande prédictive fondée sur un essai

préalablement enregistré doit être utilisée. Dans ce cas, le temps de montée combiné doit être

inférieur ou égal à 1 s et le temps de latence combiné doit être inférieur ou égal à 10 s.

Remplacer le deuxième alinéa jusqu’au dernier par ce qui suit:

Une commande prédictive est nécessaire si les temps de transformation combinés du système de

matières particulaires, t et du signal du débit-masse des gaz d’échappement, t sont supérieurs

50,P 50,F

à 0,3 s. Dans ce cas, un essai préliminaire doit être réalisé et le signal du débit-masse des gaz

d’échappement de l’essai préliminaire doit être utilisé pour gérer le débit de l’échantillon dans le

système de matières particulaires.
9.1.2.2
Ajouter ce qui suit comme premier alinéa et avant l’équation (18):

Cette méthode implique le mesurage de la concentration en gaz traceur dans les gaz d’échappement.

Le débit de gaz d’échappement instantané q [kg/s] doit être calculé comme suit:
mew,i
Ajouter ce qui suit comme dernier alinéa:

La concentration de fond du gaz traceur c peut être déterminée comme la moyenne de la

concentration de fond mesurée immédiatement avant et après le cycle d’essai. La concentration de

fond peut être négligée lorsqu’elle est inférieure à 1 % de la concentration du gaz traceur après

mélange c au débit d’échappement maximal.
mix,i
9.1.4.2.1
Remplacer l’équation (22) par ce qui suit:
q  k ku q c 3600
mgas,i h gas mew ,i gas,i
9.1.4.2.2
Remplacer l’équation (23) par ce qui suit:
in
m  k ku  q c
 
gas h gas mew ,i gas,i
i1
u est le facteur spécifique au constituant [-]
gas

k est le facteur de correction NO [-], qui ne doit être appliqué qu’au calcul des émissions de

h x
NOx (voir 9.1.5)
k 1 pour c en [μmol/mol] et k = 10 000 pour c en [% vol]
gasr,w,i gasr,w,i

c est la concentration des émissions instantanées dans les gaz d’échappement bruts, en

gas,i
conditions humides [µmol/mol] ou [% vol]

q est le débit-masse de gaz d’échappement instantané en conditions humides [kg/s]

mew,i
f est le taux d’échantillonnage des données [Hz]
n est le nombre de mesurages
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ISO 8178-4:2017/Amd.1:2019(F)
Remplacer le Tableau 7 par ce qui suit:

Tableau 1 — Valeurs de u dans les gaz d’échappement et masse volumique des divers

constituants de gaz d’échappement
Gaz NOx CO HC CO2 O2 CH4 HCHO CH3OH
ρ [kg/m ]
2,053 1,250 a 1,9636 1,4277 0,716 1,340 1,430
gas
ρ b
CARBURANT
Coefficient u
gas

Diesel (application 1,2943 0,001586 0,000966 0,000479 0,001517 0,001103 0,000553 0,001035 0,001104

non routière)

RME 1,2950 0,001585 0,000965 0,000536 0,001516 0,001102 0,000553 0,001035 0,001104

Méthanol 1,2610 0,001628 0,000991 0,001133 0,001557 0,001132 0,000568 0,001062 0,001134

Éthanol 1,2757 0,001609 0,000980 0,000805 0,001539 0,001119 0,000561 0,001050 0,001121

Éthanol pour
moteurs à allumage
1,2768 0,001609 0,000980 0,000780 0,001539 0,001119 0,000561 0,001050 0,001121
par compression
(ED95)

Éthanol (E85) 1,2797 0,001604 0,000977 0,000730 0,001534 0,001116 0,000559 0,001047 0,001117

Gaz

naturel/Biométhane 1,2661 0,001621 0,000987 0,000558d 0,001551 0,001128 0,000565 0,001058 0,001129

Propane 1,2805 0,001603 0,000976 0,000512 0,001533 0,001115 0,000559 0,001046 0,001116

Butane 1,2832 0,001600 0,000974 0,000505 0,001530 0,001113 0,000558 0,001044 0,001114

GPL a 1,2811 0,001602 0,000976 0,000510 0,001533 0,001115 0,000559 0,001046 0,001116

Essence 1,2977 0,001582 0,000963 0,000481 0,001513 0,001100 0,000552 0,001032 0,001102

Essence (E10) 1,2931 0,001587 0,000966 0,000499 0,001518 0,001104 0,000553 0,001035 0,001105

a Selon le carburant.
b Pour λ = 2, air humide, 273 K, 101,3 kPa.

c u exact à 0,2 % pour la composition massique de: C = 66 - 76 % ; H = 22 - 25 % ; N = 0 - 12 %.

d NMHC sur la base de CH2,93 (pour HC total, le coefficient ugas coefficient de CH4 doit être utilisé).

9.1.4.4.
Remplacer l’équation (38) par ce qui suit:
c  1 E  c
 
HC(w/oCutter) CH4 HC(w/Cutter)
c 
NMHC
EE
 
C2H6 CH4
Remplacer l’équation (39) par ce qui suit:
c  c  1 E
 
C2H6
HCw/Cutter HCw/oCutter
c 
CH4
RF E E
 
C2H6 CH4
CH4THCFID
9.1.5.1.2
Remplacer l’équation (45) par ce qui suit:
© ISO 2019 – Tous droits réservés 3
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ISO 8178-4:2017/Amd.1:2019(F)
 k
10,005cc
 
CO2 CO
k 
9.2.4.4
Remplacer l’équation (83) par ce qui suit:
3600
qq  
mPMi medfi
m 1000
sepi
Où:
q est la masse d’échantillon de particules collecté au cours du mode i [mg]
mPMi

m est le facteur de correction NO [-], qui ne doit être appliqué qu’au calcul des émissions de NOx (voir

9.1.5)

q est le débit-masse équivalent des gaz d’échappement dilués en conditions humides au cours du mode i

medfi
[kg/s]

m est la masse d’échantillon de gaz d’échappement dilués qui a traversé les filtres de collecte de

sepi
particules au cours du mode i [kg]
Remplacer les équations (84) et (85) par ce qui suit:
m 
1 3600
f ,d
q    1 WF q  (84)

mPM  i medf
m m D 1000
sep d i

i1
m
1 3600
f ,d
qq   1   (85)

mmPMi  edfi
m m D 1000
sepid
q est le débit-masse des particules [g/h]
mPM
q est le débit-masse de particules au cours du mode i [g/h]
mPMi
m est la masse d’échantillon de particules collecté [mg]
m est la masse d’échantillon de particules collecté au cours du mode i [mg]

m est la masse d’échantillon de gaz d’échappement dilués qui a traversé le filtre de collecte de

sep
particules [kg]

m est la masse d’échantillon de gaz d’échappement dilués qui a traversé les filtres de collecte

sepi
de particules au cours du mode i [kg]

m est la masse d’échantillon de particules collectée dans l’air de dilution [mg]

f,d

m est la masse d’échantillon d’air de dilution qui a traversé les filtres de collecte de particules

[kg]
D est le coefficient de dilution (voir équation 50) [-]
D est le coefficient de dilution au cours du mode i (voir équation 50) [-]
WF est le coefficient de pondération pour le mode i [-]
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 8178-4:2017/Amd.1:2019(F)

est le débit-masse équivalent moyen des gaz d’échappement dilués en conditions humides

medf
[kg/s]

q est le débit-masse équivalent des gaz d’échappement dilués en conditions humides au cours

medfi
du mode i [kg/h]
9.4.2.1

Ajouter le titre suivant après le titre de 9.4.2 et avant le premier alinéa de 9.4.2:

9.4.2.1 Système d’échantillonnage de dilution du flux partiel
9.4.2.2
Ajouter ce qui suit après 9.4.2.1
9.4.2.2 Système d’échantillonnage des gaz bruts

Lorsque le nombre de particules est déterminé à l’aide d’un système d’échantillonnage des gaz bruts

conformément aux modes opératoires décrits en 8.4 de l’ISO 8178-1, le nombre de particules émises

pendant le cycle d’essai doit être calculé selon l’équation suivante:
in
mew ,i
(91a)
N c k f 10
 s,i r
f 
e,i
i1
N est le nombre de particules émises pendant le cycle d’essai [#/test]

q est le débit-masse instantané de gaz d’échappement en conditions humides [kg/s]

mew,i

ρ est la masse volumique instantanée des gaz d’échappement en conditions normales

e,i

(273,15 K et 101,33 kPa) et en conditions humides [kg/m3] (voir équations [35] et [36])

k est le facteur d’étalonnage
...