Les procédures d'homologation

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Description détaillée

Pour être commercialisé, un véhicule doit être homologué. L'homologation concerne la sécurité mais aussi les émissions polluantes. Il existe donc des règlements qui ont pour objectif de limiter l'impact des polluants automobiles sur :

•  la santé publique,
•  l'environnement.

 En Europe les règlements sont mis en place par la commission Européenne. Ils définissent :

• Les seuils de polluant à ne pas dépasser (CO, HC, NOx, …)
• Les conditions de prélèvement et d'analyse des rejets polluants.
• La durabilité des dispositifs de dépollution.
• Les systèmes de diagnostic embarqués (OBD).
• L'accessibilité aux informations sur la réparation et l'entretien.

 

Par exemple, le règlement (UE) N°459/2012 (Euro 6b) est entré en vigueur en 2014.

Pour les véhicules particuliers et les utilitaires légers, les mesures de gaz polluants sont effectuées en laboratoire sur des bancs à rouleaux ou sur route ouverte à la circulation. L'essai consiste à effectuer un cycle de roulage prédéfini. En Europe, les cycles de roulage utilisés sont :

•  Le cycle N.E.D.C. (New European Driving Cycle) sur la période de 1991 à 2020.
•  Le cycle W.L.T.C. (Worldwide harmonized Light vehicles Test Cycles) à partir de 2017.
•  Le cycle R.D.E. (Real Driving Emissions) à partir de 2017.

 Les mesures effectuées durant le cycle de roulage permettent de définir pour chaque véhicule contrôlé la quantité de gaz polluants rejetés, les émissions de CO2 ainsi que la consommation de carburant.

 

Les prélèvements :

 

Ils sont réalisés par un organisme certifié (UTAC, TUV SU, RAROM…). Le véhicule est placé sur un banc à rouleaux calibré en fonction de la résistance à l'avancement (roulement et SCx) et de la masse du véhicule. Un temps d'immobilisation du véhicule avant le démarrage peut être imposé, la température doit être respectée. Un opérateur au volant doit suivre le cycle de roulage imposé en restant dans une étroite plage de vitesse et passer les rapports de boite au moment indiqué.

 En Europe, tous les consommateurs d'énergie sont coupés durant le test (ventilation habitacle, climatisation, phares, radio, …)

 

 

 

Les gaz d'échappement sont prélevés dans des sacs selon un échantillonnage constant. Les sacs sont ensuite analysés pour déterminer la quantité des différents polluants. On mesure également les émissions de CO2, la consommation de carburant est déduite par bilan carbone. Pour l'essai en conditions réelles de conduite le matériel de prélèvement est embarqué dans le véhicule.
 

 

 

Les cycles d'essai :

 Appelés aussi cycles de conduite ou cycle de mesure, ils représentent un ensemble de points de vitesse du véhicule en fonction du temps. Ils permettent de simuler les conditions de circulation rencontrées sur les routes et notamment des phases :

• d'accélération,
• de décélération,
• à vitesse stabilisée,
• où le véhicule est à l'arrêt.

 

Suivant la zone géographique (rurale, urbaine…) les conditions de circulation peuvent différer. De ce fait, tous les pays n'utilisent pas le même cycle d'essai pour l'homologation des véhicules. On peut citer :

• En Amérique du nord, le cycle américain (USA) F.T.P.-75 (Federal Test Procedure).
• Au Japon, le cycle d'essai Japonais (JC08).
• En Europe le cycle N.E.D.C., W.L.T.C. et R.D.E.

 

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Le cycle d'essai Européen (U.E) N.E.D.C. (New European Driving Cycle) :

Appelé aussi M.V.E.G. (Motor Vehicle Emissions Group) il est utilisé pour l'homologation des véhicules depuis l' « EURO 1 » (1992). Il est progressivement remplacé sur la période de 2017 à 2021 (mise en place du règlement Euro 6d-Temp) par les cycles W.L.T.C. et R.D.E. Les véhicules thermiques et hybrides (électrique/thermique) non rechargeables réalisent le cycle une fois à une température de 20°C. Les véhicules hybrides (électrique/thermique) rechargeables réalisent le cycle plusieurs fois dans des conditions spécifiques.

 

Ce cycle N.E.D.C est constitué :
 

• D'une première partie dite « Urbaine » ECE, elle dure 780 s pour 4,052 km. Elle inclut 4 segments ECE-15 répétés 4 fois. La vitesse moyenne est de 18,7 km/h (26 s pour passer de 0 à 50 km/h) la vitesse maxi est de 50 km/h.

 

• D'une seconde partie dite « Extra urbaine » E.U.D.C. (Extra-Urban Driving Cycle), elle dure 400 s pour 6,955 km. La vitesse maxi est de 120 km/h (pendant 10 s), la vitesse moyenne est de 62,6 km/h.

• La vitesse moyenne sur l'ensemble du cycle est de 33 km/h.

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La procédure WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) est une méthode standardisée visant à mesurer de manière plus réaliste la consommation de carburant, les émissions de CO₂ et parfois l’autonomie des véhicules électriques et hybrides rechargeables.

La procédure WLTP encadre différents test d'homologation (défini par le règlement 2017/1151), elle a été introduite en septembre 2017 dans l'Union européenne pour les nouveaux modèles de voitures, et elle est devenue obligatoire pour tous les véhicules neufs vendus dans l'UE à partir de septembre 2018.

Le Règlement 2017/1151 a pour principaux objectifs de :

1. Remplacer le cycle NEDC par la procédure WLTC pour obtenir des valeurs d'émissions et de consommation plus réalistes.
2. Fixer des normes de test harmonisées pour l'homologation des véhicules légers au niveau européen.
3. Encadrer la procédure RDE (Real Driving Emissions), qui mesure les émissions dans des conditions de conduite réelles, en complément des tests en laboratoire.

Les dates clés 

• Septembre 2017 : La procédure WLTP devient obligatoire pour les nouveaux modèles de voitures mis sur le marché européen.
• Septembre 2018 : Tous les véhicules neufs doivent être homologués selon le cycle WLTC.
• Janvier 2019 : Les valeurs WLTP de consommation de carburant et d’émissions de CO₂ sont officiellement utilisées pour le calcul des taxes et pour l’information des consommateurs.
• 2021 : La WLTP devient la norme de référence pour d'autres régions et marchés en dehors de l'Europe, en raison de son adoption dans divers pays.

Objectif

La procédure d'homologation WLTP permet de :

• Améliorer la transparence pour les consommateurs en donnant des informations plus réalistes sur la consommation et les émissions.
• Harmoniser les tests au niveau international, rendant les valeurs comparables dans plusieurs marchés.
• Soutenir la régulation environnementale en fournissant une base standard pour les normes d’émissions et les taxes environnementales.

La procédure WLTP comprend plusieurs étapes et tests qui couvrent différents aspects des performances d'un véhicule :

1. Cycle de conduite WLTC (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle)
2. Tests d’émissions de polluants  à partir de Euro 6
3. Test en conditions réelles – RDE (Real Driving Emissions)
4. Mesure de l'autonomie des véhicules électriques et hybrides rechargeables

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Le cycle WLTC

Ce cycle est utilisé en Europe depuis la mise en place du règlement Euro 6d-Temp (09/2017). Il existe 3 cycles de conduite distincts en fonction de la classe du véhicule testé.

La classe est définie en calculant le rapport Puissance/Masse (P/M) du véhicule.

• Véhicule de classe 1 : P/M ≤ 22 W/kg
• Véhicule de classe 2 : 22 W/kg < P/M ≤ 34 W/kg
• Véhicule de classe 3 : 34 W/kg < P/M

 

Les véhicules concernés par la classe 3 sont répartis en 2 sous-classes en fonction de leur vitesse maximale : 

• Classe 3a : Vitesse maxi < 120 km/h
• Classe 3b : Vitesse maxi ≥ 120 km/h

 

 

En Europe, la majorité des véhicules légers sont testés sur le cycle WLTC classe 3b. Celui-ci
est découpé en 4 phases :
Vitesse faible (Low), durée 589s.
Vitesse moyenne (Médium), durée 433s.
Vitesse élevée (High), durée 455s.
Vitesse très élevée (Extra-High), durée 323s.

 

                                                                

                                                                                                             Résumé du cycle WLTC VS NEDC 

Points importants de la procédure WLTC 

• Simulation réaliste : Les quatre phases sont conçues pour représenter la conduite réelle dans différents environnements (ville, péri-urbain, route, autoroute).
• Mesures de consommation et d’émissions : La procédure permet de mesurer la consommation de carburant, les émissions de CO₂, et pour les véhicules électriques, l'autonomie et la consommation d'énergie en conditions simulées proches du réel.
• Prise en compte des caractéristiques du véhicule : Les résultats peuvent varier selon les équipements, la masse et l’aérodynamisme, en tenant compte des options disponibles sur le véhicule.

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Tests d’émissions de polluants  à partir de Euro 6

 

L'essai type 1 :

Il consiste à effectuer un cycle d'essai WLTC complet. Il permet de déterminer les niveaux :
 

• D'émissions des polluants (CO, THC, MNHC, NOx et Particules).
• D'émissions de CO2.
• De consommation de carburant.
• De consommation d'énergie électrique.
• D'autonomie électrique.

 

L'essai type 2 :

Il consiste à mesurer :
 

• Les émissions de monoxyde de carbone (CO) aux régimes de ralenti « normal » et « accéléré » (pourcentage volumique).
• Les émissions d'échappement (opacité) exprimées en m^-1 ; le symbole suivant sera apposé sur chaque véhicule diesel.

L'essai type 4 :

Vérification des émissions d'hydrocarbures par évaporation Cet essai concerne uniquement les véhicules essence, le carburant utilisé est de l'essence E10.
 

L'essai type 5 :

Vérification de la durabilité des dispositifs de maîtrise de la pollution.

L'essai type 6 :

Vérification des émissions moyennes de monoxyde de carbone et d'hydrocarbures après démarrage à froid. La température au début de l'essai est de -7°C. Cet essai ne s'applique pas aux véhicules à moteur diesel. Toutefois, le dispositif de post-traitement des NOx doit être opérationnel dans les 400 secondes après un démarrage à froid à -7°C.

Les carburants utilisés pour les essais :

 

• Essence E10 :

• Ethanol E85 : 

• GPL :

• GN/Biométhane :

• Hydrogène : 

• Gazole B7 :

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Test en conditions réelles – RDE (Real Driving Emissions)

 

L'essai RDE (défini par le règlement 2016/427) : 

 Il consiste à vérifier les rejets de gaz polluants émis par un véhicule en conditions de conduite réelles sur route publique ouverte à la circulation. Ce contrôle est utilisé depuis le règlement Euro 6d-Temp (09/2017).

Objectifs du parcours RDE

1. Mesurer les émissions en conditions réelles : Évaluer les émissions de polluants comme les oxydes d'azote (NOx) et les particules fines lors de la conduite normale sur route.
2. Vérifier la conformité : S'assurer que les véhicules respectent les limites d'émissions établies par la législation, même dans des conditions de conduite variées.
3. Améliorer la transparence : Fournir aux consommateurs des informations plus réalistes sur les performances environnementales des véhicules.

 

 

• L'opérateur doit respecter le parcours réglementé.
• Les gaz sont mesurés à l'aide d'un analyseur embarqué PEMS (Portable emissions measurement system)
• L'opérateur dispose d'un moniteur de contrôle.

 

Le matériel utilisé

1. Un analyseur embarqué permettant de mesurer la concentration des polluants dans les gaz d'échappement.
2. Un instrument permettant de mesurer le débit massique des gaz d'échappement.
3. Un système de géolocalisation satellitaire (position, altitude et vitesse).
4. Des capteurs auxiliaires (température ambiante, humidité, pression atmosphérique, vitesse).
5. Un dispositif d'enregistrement.
6. Une source d'alimentation externe

 

 

 

 

La nature du parcours

• Le parcours effectué est découpé en 3 phases : conduite en agglomération, conduite hors agglomération et conduite sur autoroute.

• La distance parcourue est de 48 km minimum

  

  Voici un exemple de parcours R.D.E

  

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Mesure de l'autonomie des véhicules électriques et hybrides rechargeables

Pour déterminer l’autonomie des véhicules hybrides et électriques sur le cycle WLTC (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Cycle), des calculs précis sont réalisés en suivant un cycle de conduite normalisé qui reproduit des conditions de conduite variées.

Les étapes sont les suivantes :

1. La batterie du véhicule est chargé jusqu’à atteindre sa capacité maximale
2. Le véhicule effectue le cycle WLTC en passant par les quatre phases de conduite du cycle : basse, moyenne, haute, et très haute vitesse
3. Le test est effectué jusqu’à ce que la batterie atteigne un seuil de décharge défini, ou que le véhicule ne puisse plus poursuivre le cycle sans recharge.
4. Pendant le test, les appareils mesurent la consommation d'énergie électrique en kilowattheures (kWh) pour les véhicules électriques (VE) ou la consommation d’essence/électricité pour les véhicules hybrides rechargeables. La consommation énergétique totale est ainsi calculée pour le cycle complet ou jusqu'à la décharge de la batterie.
5. Une fois la consommation par kilomètre mesurée, l’autonomie totale est estimée en divisant la capacité totale de la batterie (kWh) par la consommation d’énergie moyenne enregistrée sur le cycle WLTC.

A l'issue des test, on communique :

• L’autonomie électrique maximale 
• La consommation d'énergie moyenne (en kWh/100 km) pour les véhicules électriques,
• Les valeurs d’émissions de CO₂ pour les véhicules hybrides rechargeables en mode hybride.

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Méthodes et pratiques

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Impact sur les compétences en atelier

A l'atelier !

Ces normes d'homologation et leurs évolutions par exemple le cycle WLTC et le RDE ont un impact direct sur les systèmes de dépollution des véhicules

Entre la norme Euro 6b et Euro 6 c le nouveau cycle WLTC fait relever les émissions de gaz polluants des véhicules, de même que la mise en place du RDE en Euro 6d-Temp. Ceci a pour conséquence l'évolution et/ou l'amélioration des systèmes de traitement des gaz d'échappement

On voit se généraliser le système de traitement des NOx par SCR, ainsi que l'augmentation de la consommation de l'Adblue

 

 

 

 

La mise en place du filtre à particule sur les véhicules essence homologué à partir de l'Euro 6 d-Temp principalement sur les injections directes