L’homologation diesel pour les nuls

L’homologation diesel pour les nuls

Après le scandale Volkswagen, l’enquête du gouvernement français révèle que l’ensemble du parc automobile dépasse en fait les seuils d’émissions. Les scandales ne s’arrêtent pas là. Au Japon,  Mitsubishi reconnaît en avril avoir manipulé des tests d’émissions sur au moins 625 000 véhicules puis avoir utilisé des tests non homologués. Et depuis quelques jours, c’est la marque Opel du géant General Motors qui se trouve dans la tourmente. Où s’arrêtera la liste des affaires ? En attendant le prochain épisode, voici quelques explications sur l’homologation des véhicules diesel en France.

Quelques mots sur la certification en France avec l’UTAC

En Europe, les tests d’homologation sont conduits par des spécialistes privés, comme l’Utac (l’Union technique de l’automobile) pour la France. En France, cet organisme est le seul habilité à réaliser ces tests. Un constructeur peut néanmoins solliciter un autre certificateur partout en Europe.

Ces tests d’homologation sont aujourd’hui jugés obsolètes et non représentatifs des conditions réelles de circulation. Leur crédibilité n’est pas encore remise en cause mais leurs tests sont pointés du doigt pour être bien trop éloignés de la conduite réelle.

Ces tests d’homologation sont en effet réalisés sur un cycle d’essai défini en 1973 appelé NEDC (New European Drive Cycle), sur un banc d’essai durant 20 minutes, sur une distance de 11 km, à une vitesse moyenne de 33 km/h avec des phases d’accélérations très lentes (26 secondes pour passer de 0 à 50 km/h).

Ce cycle est pourtant censé représenter des conditions de roulage classique.

Exemples de stratagèmes de constructeurs pour « optimiser » les résultats des émissions.

Plusieurs « stratagèmes » ont pu être utilisés par les constructeurs pour optimiser les résultats tels que : l’allègement de la voiture, des pneus surgonflés, une batterie chargée à bloc, une climatisation stoppée, un ruban adhésif autour des portes, un moteur bien graissé ou encore un alternateur déconnecté pour « éviter que la batterie ne se recharge pas pendant le test ».

Alors que certains constructeurs avaient recours à ces stratagèmes dits d’« optimisation », Volkswagen aurait utilisé, de 2009 à 2015, des techniques nettement plus élaborées tels qu’un calculateur moteur et un dispositif informatique visant à réduire frauduleusement les émissions de CO2 et d’oxydes d’azote (NOX) lors des tests d’homologation. Plus de 11 millions de véhicules du groupe seraient ainsi concernés dans le monde.

En France, une enquête préliminaire a été ouverte par le parquet de Paris en octobre 2015 pour « tromperie aggravée sur une marchandise susceptible d’être dangereuse pour la santé ».

Sur les défauts du Filtre à Particules (FAP) et des dispositifs anti-NOX

Depuis son apparition en 2000, le filtre à particules (FAP) a démontré son efficacité en éliminant plus de 90 % des particules, mais il comporte des défauts, notamment celui lié à l’usage inadapté des véhicules diesel, principalement sur de petits trajets et/ou en ville.

Les particules piégées dans le filtre l’obstruent peu à peu et pour les régénérer, il faut les brûler par un apport supplémentaire de gasoil. La température nécessaire pour la combustion complète du carbone qui compose les particules et ainsi les transformer en CO2 est de 620°C.

Dans la pratique, cette température est très rarement atteinte et le FAP se bouche, le moteur s’encrasse et la puissance faiblit alors que la consommation augmente.

De plus, selon le Center for Alternative Fuels, Engines et Emissions de l’université de Virginie, à trop basse température, la combustion imparfaite des particules piégées dans le FAP générerait des nano-particules particulièrement dangereuses pour notre organisme.

Le FAP a également une incidence sur les émissions de Nox car il augmente les émissions de dioxyde d’azote à l’échappement (souligné par l’AFSSET dans son rapport de 2009).

Dispositifs anti-NOX

Plusieurs technologies existent pour diminuer les émissions de NOX, en particulier :

Le « piège à NOX »

Ce dispositif comporterait de nombreux défauts. A froid ou en circulation urbaine, son rendement de conversion (sa capacité à transformer les oxydes d’azote en gaz inoffensifs) est au maximum de 30%.

Pour masquer cette faiblesse, pendant le cycle d’homologation sur banc à rouleaux effectué à une température ambiante de 20°C lors des trois cycles de conduite urbaine, les vannes EGR (Exhaust Gas Recirculation) fonctionnent pleinement. Elles limitent ainsi la formation des NOX que le « piège à NOX » a des difficultés à éliminer. La vanne EGR accomplit l’essentiel de la tâche ce qui rendent favorables les chiffres d’homologation.

En conduite réelle, si on effectue le même cycle le résultat n’est pas du tout le même.

Lorsque la température ambiante est basse, la vanne EGR est beaucoup moins sollicitée et au delà de 30°C elle est même totalement neutralisée sur la plupart des voitures. Le moteur émet alors plus de NOX que le « piège à NOX » ne parvient à en éliminer. Les émissions à l’échappement s’accroissent alors nettement.

A grande vitesse ou lors des phases de fortes accélérations, la dépollution des NOX par le « piège à NOX » est insignifiante, voire nulle, alors que c’est dans ces moments-là que le diesel en produit le plus.

Sur de courts trajets ou des trajets à faible allure, le piège à NOX peut, en outre, rapidement se détériorer alors que la réglementation européenne impose une durée de vie de 160 000 km.

Le SCR

Le dispositif SCR (Réduction Catalytique Sélective) serait la solution la plus performante avec des résultats deux fois meilleurs en moyenne sur un cycle WLTC, selon les tests effectués par l’ICCT (International Council on Clean Transportation). Il comporte néanmoins des points faibles :

  1. Il nécessite un temps d’amorçage compris entre 5 et 15 minutes. Le dispositif est donc inefficace sur de courts trajets.
  2. Il requiert une température minimum d’échappement de 190°C. En ville, la SCR peut donc être inopérante.
  3. La réaction entre l’ammoniac contenu dans l’Adblue et les NOX peut être imparfaite lorsque la charge moteur varie, ce qui occasionne des rejets d’ammoniac à l’échappement.

Conséquence. Il existe un écart considérable entre les émissions de NOX d’un diesel affichées et la réalité lors de l’utilisation.

Ainsi, les essais effectués par l’ADAC (Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V.) démontrent qu’en effectuant le futur cycle d’homologation mondial WLTC et non le NEDC (en vigueur aujourd’hui) sur un banc à rouleaux, les émissions de Nox atteignent parfois 1167 mg/km (Audi) pour 80 mg/km autorisés sous la norme Euro 6. En ville, la moyenne des émissions des véhicules testés est de 800 mg/km.

Les test indépendants réalisés par Transport & Environnement nous avaient déjà alerté sur les différences énormes entre les émissions mesurées sur banc d’essai en cycle type réalisé pour les homologations et en cycle se rapprochant d’avantage de la réalité (voir article ci-dessous).

Affaire Volkswagen : les autres constructeurs nous trompent aussi depuis longtemps

Rapport Emissions Nox Renault Espace DUHTout comme les tests indépendants sur rouleau effectués à la demande l’ONG Allemande Deutsche Umwehlt Hilfe (DUH) sur un Renault Scenic homologué dernière norme Euro 6b sont impressionnants de révélations.

Le même véhicule a été testé plusieurs fois, à chaud, à froid, en cycle NEDC (New European Driving Cycle). Sont mesurées les émissions de monoxyde de carbone (CO), d’oxyde d’azote (NOx) et de dioxyde de carbone (CO2).

Vous pouvez télécharger la version française du rapport intitulé « Mesure des émissions de Nox d’un véhicule particulier Renault Espace Diesel, Euro 6b sur banc à rouleaux« , (traduction non officielle). Nous remettons ici le tableau récapitulatif le plus représentatif de ce rapport. Voyez les émissions, largement au dessus de la norme de 80 milligrammes de Nox par kilomètre.

Emissions Nox Renault Espace

Ségolène Royal, ministre de l’Environnement, a demandé à ce que des tests soient effectués sur 100 diesel pris au hasard. Les premiers résultats sont très mauvais, à tel point que la première version du protocole d’évaluation prévoyait d’autoriser un dépassement de 5 fois la norme.

Les ONG France Nature Environnement et Réseau Action Climat ont récemment révélé des dérives sur la majorité des 100 véhicules analysés par la commission Royal lors des tests sur piste.

Les freins de Bruxelles

Pourquoi tarde-t-on au Parlement européen à Bruxelles à mettre en place des systèmes d’homologation fiables et indépendants, représentatifs des conditions d’usage des automobiles ?

Le lobbying assuré notamment par les constructeurs allemands auprès de leurs élus aurait eu un lourd impact. Christine Revault d’Allonnes-Bonnefoy, eurodéputée socialiste et membre de la commission des transports au Parlement européen, n’hésite pas à évoquer des pressions:

Certains députés allemands se sont fortement opposés à cette nouvelle mesure. On avait vraiment l’impression de voir des relais de Volkswagen.

Le 15 juin 2015, lors d’une séance de la commission des transports, l’élue centriste allemande Gesine Meissner s’est opposée, comme d’autres, à la mise en place de tests en situation réelle. Le texte a finalement été adopté.

Ne soyons pas dupes. Les normes fixées ne le sont pas en visant un idéal de protection de notre santé mais reflète ce que les technologies peuvent atteindre. C’est le monde à l’envers. Et même, ces normes qui pourraient être plus contraignantes ne semblent visiblement pas pouvoir être respectées, tant les constructeurs usent de stratégies pour diminuer les émissions lors des tests sur banc et vont jusqu’à installer des logiciels pour éviter le rejet des polluants. Conclusion ? Les technologies fondées sur la combustion d’énergie fossile comme le diesel sont belles et bien dans l’impasse, tentant de réduire à la marge les quelques grammes de réduction encore atteignables, à coups de milliards dépensés, qui ne le seront donc pas pour l’innovation.

Ce que va changer l’affaire VW

Pour les prochaines générations de diesel

Le test d’homologation européen NEDC, jugé beaucoup trop laxiste, doit être remplacé à compter de septembre 2017 (soit en même temps que la norme euro 6 C) par le WLTC (Worldwide harmonized light vehicles test procedures). Celui-ci, définitivement adopté, est un nouveau standard d’homologation harmonisé à l’échelle mondiale et reflétant mieux les conditions réelles d’usage.

Les véhicules seront testés sur une distance plus longue (23 km), à une vitesse plus élevée (46,5 km/h) et avec des accélérations plus franches. Le poids total du véhicule sera également davantage pris en compte.

Par ailleurs, quel que soit le seuil de tolérance, le WLTC imposera des systèmes de dépollution des Nox plus efficaces que ceux utilisés aujourd’hui.

Parallèlement à l’adoption du WLTC, la commission européenne prévoit d’instaurer (pour une entrée en vigueur en 2020) des nouveaux tests, appelés RDE (Real-world driving emissions). Il s’agira de fixer un seuil que le véhicule devra respecter quelles que soient les conditions d’usage. Des essais sur route, et non plus en laboratoire, seront ainsi effectués durant plus de 2 heures, selon un protocole imposé à l’aide de systèmes de mesure embarqués appelés PEMS (portable emissions monitoring systems).

Les pièges à Nox devraient disparaître. PSA a donc fait le bon choix et devra simplement modifier le calibrage de la SCR sur les BlueHDI. Renault, de son côté, sera sûrement obligé de modifier tous ses moteurs diesel.

Des technologies encore plus efficaces, comme l’ASDS (Système de stockage et de diffusion d’ammoniac) mise au point par l’équipementier Faurecia, vont aussi apparaître, avec néanmoins la nécessité d’un entretien plus suivi.

Pour une simple question de coût, le diesel devrait ainsi progressivement disparaître sur les véhicules de moyenne gamme.

Pour les diesel en circulation

Le contrôle technique devrait évoluer en 2017 avec un diagnostic 5 gaz qui mesurera les émissions polluantes des diesel. Les défapages (suppressions du FAP) ou la neutralisation de la vanne EGR destinées à éviter les pannes seront ainsi détectés.

Légalement, les 8,5 millions de Volkswagen en Europe, dont 946 000 en France, concernées par la triche, n’ont aujourd’hui plus le droit de circuler. Le constructeur va donc procéder à des modifications sur le calculateur moteur pour leur permettre de satisfaire à la norme antipollution qui les concerne (euro 5 en l’occurrence). Mais pour diminuer les émissions de Nox il n’y a pas d’autre choix que d’abaisser leur rendement. Les moteurs incriminés vont donc perdre de la puissance et consommer plus.

Selon l’ICCT (International Council on Clean Transportation), 9 diesel sur 10 devront ainsi être reprogrammés.

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