Automobile : la mesure de la consommation de carburant et des émissions polluantes

La consommation des véhicules automobile est un enjeu crucial pour les constructeurs automobiles. Chaque véhicule vendu affiche une consommation moyenne qui est établie, pour les véhicules européens, grâce au NEDC (New European Driving Cycle ou nouveau cycle européen). C’est un cycle de conduite automobile conçu pour imiter de façon reproductible les conditions rencontrées sur les routes européennes. Il est principalement utilisé pour la mesure de la consommation et des émissions polluantes des véhicules au moyen de la procédure décrite par la directive européenne 70/220/CEE…

Le principe de ce cycle est un « scénario » constitué d'accélérations, de décélérations et de paliers à vitesse constante sur une durée de 20 minutes. La vitesse à tout moment du test doit être maintenue dans un certain écart de tolérance autour de la consigne.

Il s'appuie sur un cycle plus ancien : ECE-15, à dominante urbaine, qui est répété 4 fois et auquel s'ajoute un cycle extra-urbain (Extra-Urban Driving Cycle : EUDC).

Son remplacement par les cycles WLTC est prévu pour 2014.

Mise en œuvre
Le cycle doit être effectué sur un véhicule froid à une température de 20 °C. Les cycles peuvent être effectués sur route, en l'absence de vent. Cependant, pour augmenter lareproductibilité, ils sont en général passés sur des bancs à rouleaux. Ces bancs sont équipés d'une machine électrique permettant de simuler la résistance qui serait rencontrée du fait de la trainée aérodynamique et de la masse du véhicule. Pour chaque configuration de véhicule, une courbe appelée « loi de route » est appliquée : à chaque vitesse correspond une certaine valeur de résistance (couple inverse appliqué aux roues motrices). Ce mécanisme permet également de tester avec un même véhicule physique toutes ses variantes de carrosseries (berline, break, coupé, monospace...), par simple changement de la loi de route. Un système de soufflerie couplé au banc permet de fournir aux entrées d'air du moteur un débit représentatif de la vitesse pratiquée. Ce mécanisme permet d'effectuer un grand nombre d'essais au cours des phases de développement des véhicules et de leurs moteurs.

Résultats mesurés et publiés
Les chiffres généralement publiés à destination du grand public sont :

- La consommation urbaine (prise sur les 800 premières secondes)
- La consommation extra-urbaine (800 à 1 200 s)
- La consommation mixte (ensemble du cycle)
- La production de CO2 (sur l'ensemble du cycle)

Les autres paramètres susceptibles d'être mesurés sont :
- Monoxyde de carbone
- Hydrocarbures non brûlés
- Oxydes d'azote
- Particules en suspension

Ces derniers paramètres sont mesurés car soumis à des limites par les normes d'émissions, telles que les normes « Euro ».

Limites

Manque de sévérité 

Le cycle ne comporte que des gradients de vitesse lents, par exemple : en urbain le véhicule passe de 0 à 50km/h en 26 secondes. De plus la vitesse maximale de 120 km/hn'est tenue que 10 secondes sur l'ensemble du test, la vitesse moyenne est de 33 km/h. La température de test à 20 °C est plus chaude que la température moyenne annuelle en métropole.

Optimisation des véhicules au cycle ("cycle beating")

Tous les chiffres publiés par les constructeurs sont issus de mesures faites selon le cycle correspondant au marché commercial concerné (NEDC pour l'Europe). Par conséquent, tous les paramètres du véhicule (réglages du moteur et aérodynamisme) sont optimisés pour offrir les meilleurs résultats lors de ce cycle. L'importance de ces chiffres d'un point de vue commercial est telle que des constructeurs ont commencé à intégrer des mécanismes permettant au véhicule de « détecter » le cycle et d'adapter lui-même sa consommation (au prix d'une réduction de puissance disponible). Pour cette raison, les chiffres sont généralement impossibles à atteindre sur un trajet réel, avec un conducteur non entrainé.

De par la nature du test, plus une voiture sera puissante, plus l'écart risque d'être important entre le chiffre publié et le chiffre observé par le client, car l'opérateur utilisera une plus faible portion de la plage de puissance disponible, alors que le client aura accès à toute cette plage.

Le cycle NEDC sera remplacé au plus tard en 2014 dans le cadre de la norme Euro 6 par les cycles WLTC, conçus pour être le plus proche possible des conditions d'utilisation réelles.

Texte sous licence CC BY-SA 3.0. Contributeurs, ici. Photo : monopictures-Fotolia.com

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