Normes Euro 6 : en constante évolution

Les normes Euro 6 ont connu de nombreuses évolutions depuis leur première mise en application en 2014. Si la plupart de ces mesures étaient en discussion depuis le début des années 2010, l'irruption du scandale Volkswagen fin 2015 a accéléré la mise en application de ces changements, devenus nécessaires et indispensables. Ces mutations ne se font pas sans créer une certaine confusion auprès du grand public et parfois même au sein des constructeurs.

Deux essais revus en profondeur et un nouveau dispositif

Les normes Euro 6d TEMP sont entrées en vigueur dès le 1er septembre 2017 pour les nouveaux types de véhicules. Toutefois, les véhicules homologués dès cette période ont dû revoir leur homologation pour se conformer aux évolutions actées par l’Union Européenne (UE) fin novembre 2018.

De fait, l’UE a décidé de faire évoluer les normes Euro 6d TEMP à partir du 1er septembre 2019. A cette date, tout véhicule neuf doit être conforme à la norme Euro 6d TEMP-EVAP-ISC pour être immatriculé, y compris les familles de véhicules déjà homologuées selon la norme Euro 6d TEMP.

Par rapport aux normes Euro 6d TEMP, les tests suivants ont fait l'objet de modifications significatives :

• test d’évaporation, avec l'ajout d'un essai additionnel, représentatif d'un véhicule en stationnement soumis aux variations de température au cours de la journée
• test de conformité en service ISC (In-Service Conformity), avec l'ajout de mesures en conditions de conduites réelles RDE

Additionnellement, les normes Euro 6d imposent désormais à tous les véhicules d'être équipés d’un indicateur de consommation d’énergie (dénommé OBFCM) dont le constructeur doit démontrer une certaine précision pour les besoins de l'homologation.

Test d’évaporation

Le test d’évaporation vise à limiter les émissions d’hydrocarbures (HC) provenant du système d’alimentation en carburant (réservoir, durites, filtre à carburant, …). Ce test ne s’applique qu’aux moteurs à essence, du fait de la nature très volatile de ce carburant.

L’évaporation de carburant peut se matérialiser sous différentes formes :

• Augmentation de la température du carburant lorsque le véhicule est en stationnement (exposition au soleil)
• Augmentation de la température du carburant lors des phases de conduite (la température du carburant dans le réservoir peut augmenter assez significativement en raison de la chaleur générée par les organes à proximité).
• Perméabilité du système d’alimentation en carburant
• Echappement des vapeurs d’essence lors du ravitaillement

Les vapeurs d’essence contiennent un mélange d’hydrocarbures, en particulier du benzène (substance cancérogène), prompt à réagir avec l’atmosphère pour former de l’ozone. Si, en haute atmosphère, la couche d’ozone a un effet protecteur (elle filtre les rayons ultraviolets du soleil), l’ozone est un gaz polluant au niveau de la surface terrestre (à l’origine de maladies respiratoires graves chez l’humain et les animaux).

Auparavant, les réservoirs étaient simplement mis à l’air libre à l’aide d’un petit trou laissant s’échapper l’air. Néanmoins, cet air étant chargé en vapeur de carburant, ce processus générait des émissions importantes d’hydrocarbures dans l’atmosphère.

Désormais, les vapeurs d’essence sont filtrées dans un canister : un filtre à charbon actif isole et stocke les hydrocarbures tandis que l’air purifié est rejeté dans l’atmosphère pour réguler la pression. Lorsque les conditions le permettent, les vapeurs d’essence sont ensuite injectées dans l’admission.

Le test d’évaporation prend en compte les émissions de vapeurs d’un véhicule en stationnement, les émissions d’un véhicule en fonctionnement et la perméabilité du système.

Concernant l’évaporation des vapeurs d’essence lors du ravitaillement, les stations-service ont l’obligation de récupérer ces vapeurs d’essence, que ce soit à la livraison de carburant (phase I, en vigueur depuis le milieu des années 1990) ou lors de la distribution (phase II, en vigueur depuis le début des années 2000).

Les vapeurs d’essence récupérées sont généralement renvoyées vers la cuve de la station. Les systèmes en place doivent garantir qu’au moins 85% des vapeurs d’essence sont récupérées lors du ravitaillement en carburant.

Les émissions de vapeurs d’un véhicule en stationnement sont évaluées avec un véhicule complet stationné dans une enceinte étanche où la concentration en hydrocarbures sont mesurées au bout de 24h puis de 48h. Pendant ce laps de temps, la température varie d’heure en heure entre 20 °C et 35 °C.

Pour caractériser les pertes par évaporation lors de la conduite, le véhicule est soumis à une partie du cycle d’homologation WLTC (seule la partie extra-haute vitesse n’est pas effectuée, elle est remplacée par la répétition de la partie à moyenne vitesse). Immédiatement après la fin du cycle et la coupure du moteur, le véhicule est stationné dans une enceinte étanche afin de quantifier les pertes.

La perméabilité du système est évaluée en entreposant le véhicule pendant une durée de 20 semaines. Au bout de 3 semaines, les émissions d’hydrocarbures sont mesurées puis le véhicule est à nouveau entreposé pendant les 17 semaines restantes. A l’issue des 20 semaines, le véhicule est placé dans l’enceinte de mesure afin de mesurer une dernière fois les émissions d’hydrocarbures. Le facteur de perméabilité est la différence entre les mesures d’HC au bout de 20 semaines et les mesures d’hydrocarbures au bout de 3 semaines.

Afin d’obtenir la validation des tests par évaporation, les émissions d’hydrocarbure doivent être inférieures à 2 grammes en additionnant les fuites mesurées sur l’ensemble des 3 tests.

Conformité en service

Le constructeur doit garantir la conformité du véhicule par rapport aux données d’homologation pour une durée minimale de 5 ans ou 100.000 km, au premier des deux termes échus. La conformité en service concerne les tests d’émissions de gaz polluant, en laboratoire et en conditions de conduite réelles, et les tests d’évaporation. Les tests d’émissions doivent être effectués à minima tous les 2 ans pour chaque famille. Il n’est pas obligatoire de repasser systématiquement le test d’évaporation.

Concernant les tests d’émissions, entre 1 et 3 lots d'échantillons (en fonction du nombre de véhicules vendus au cours de l'année précédente) doivent être évalués. Un lot peut contenir un ou plusieurs échantillons et chaque échantillon comprend entre 3 et 10 véhicules. Les véhicules peuvent être issus du parc constructeur, du réseau de concessionnaires ou même être prêtés par des clients. Les véhicules doivent avoir été entretenus conformément aux recommandations du constructeur.

Chaque véhicule est soumis à des tests d'émissions conformément au cycle d'homologation WLTC et/ou aux essais en conditions de conduite réelles RDE. Lorsque un ou plusieurs polluants dépassent les valeurs limites de la norme à laquelle répond le véhicule testé, le test est considéré comme un échec.

En fonction du nombre de véhicules testés et du nombre d'échecs répertoriés selon la table ci-dessous, la famille de véhicules est déclarée conforme ou non. D'autre part, si deux véhicules ont des valeurs d'émissions supérieures à 30 % à la valeur limite, la famille de véhicule est déclarée non conforme. Enfin, si un des véhicules présente une valeur d'émissions supérieure à 2,5 fois la valeur limite, la famille de véhicules est aussi considérée comme non conforme.

Lorsqu’une non-conformité est établie, le constructeur dispose de 45 jours (période extensible à 75 jours sous conditions) pour établir un plan de mesures correctives. Si le plan est approuvé par les autorités européennes, le constructeur dispose d’un délai de 2 ans pour prouver qu’au moins 90% des véhicules en circulation ont été rappelés et corrigés selon le plan établi par le constructeur.

Si le plan est refusé, le constructeur dispose de 20 jours pour présenter un second plan. Dans l’éventualité où ce second plan est refusé, les autorités européennes ont alors la possibilité de retirer l’homologation de la famille de véhicules concernée interdisant alors au constructeur l’immatriculation de tout véhicule appartenant à cette famille.

Affichage de la consommation de carburant

Les dispositifs embarqués pour la surveillance de la consommation de carburant et/ou d’énergie, autrement appelé OBFCM (On Board Fuel Consumption Measurement) sont de plus en plus présents dans les véhicules neufs. Toutefois, cette technologie n’était pas obligatoire et non soumise à une obligation légale en matière de précision.

L'OBFCM vient en complément de l’indicateur de changement de vitesse des véhicules équipés d’une boîte de vitesses manuelle. La combinaison de ces deux technologies est considérée comme un acquis essentiel pour favoriser l’éco-conduite et minimiser les émissions de CO2 en conditions de conduite réelles.

Afin de se conformer aux exigences des futures normes Euro 6d-ISC-FCM, le constructeur doit mettre à disposition les données suivantes :

• La consommation totale de carburant depuis la sortie d'usine du véhicule (sans prendre en compte la consommation due à la présence éventuelle d’un chauffage stationnaire)
• La distance totale parcourue par le véhicule
• Le débit de carburant
• La vitesse du véhicule

S’agissant d’un véhicule hybride rechargeable, le système de surveillance doit aussi archiver les données suivantes :

• La quantité d’énergie électrique totale reçue lors de la charge de la batterie
• La consommation totale de carburant en mode épuisement de charge
• La consommation totale de carburant en mode augmentation de charge
• La distance totale en mode électrique
• La distance totale parcourue en mode épuisement de charge
• La distance totale en mode augmentation de charge

Le mode épuisement de charge correspond à un mode de fonctionnement où la batterie électrique se décharge. Dans ce mode, le moteur thermique peut être éteint (le véhicule avance donc à l’aide de son moteur électrique uniquement) ou allumé (notamment dans le cas où le moteur électrique vient en renfort du moteur thermique pour apporter un surplus de puissance).

Le mode augmentation de charge signifie que le moteur thermique recharge la batterie (il s’agit d’un mode différent de celui qui consiste à recharger la batterie à l’aide du réseau électrique).

Le constructeur doit garantir l’exactitude des données avec une marge de plus ou moins 5%. L’exactitude des données est évaluée lors d’un cycle d’homologation WLTP où la consommation de carburant enregistrée par le calculateur moteur est comparée à la consommation de carburant mesurée par les moyens d’essais.

Crédits photos : Mercedes / Continental / BMW / Audi / Volkswagen / Volvo / Peugeot
Tableaux et illustrations : Guillaume Darding