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Consommation des véhicules : A quel cycle d’évaluation se fier réellement ?

Consommation des véhicules : A quel cycle d’évaluation se fier réellement ?

3 juin 2014 | Technologies - Energies

Article rédigé par Romain Nicolas, éditeur de car-engineer.com, membre du réseau Automobilité & Avenir

Le contexte :

Un cycle de conduite représente un ensemble de points de vitesse véhicule en fonction du temps. Il est utilisé pour évaluer la consommation de carburant, les émissions de CO2 et de polluants d'un véhicule de manière normalisée, de sorte à pouvoir le comparer avec  ses concurrents. C’est également  par l’intermédiaire du cycle de conduite que le véhicule est homologué pour la vente et admissible au système du bonus/malus écologique.

Le cycle de conduite est généralement réalisé sur banc à rouleaux.  Les émissions sont recueillies en sorties d'échappement puis analysées pour évaluer le taux d'émissions.

Il existe aujourd’hui deux grands types de cycles de conduite :

·         les cycles modaux comme le cycle Européen "NEDC" ou le Japonais "10-15 mode"

·         les cycles transitoires comme le FTP-75 ou le cycle Artemis.

Les cycles modaux sont une compilation d'accélération linéaire et de périodes à vitesse constante qui présentent l’inconvénient de ne pas être représentatifs du comportement d'un vrai conducteur, alors que les cycles transitoires comportent de nombreuses variations de vitesse, typiques des conditions de conduite sur route et par conséquent plus proches de la réalité.

Précision : Pour les véhicules industriels, le cycle de conduite est effectué sur un banc moteur (sans le véhicule autour) et évalué via une série de points de fonctionnement moteur.

 

Description des différents cycles utilisés à ce jour :

1)             Cycles de conduite Européens

Le NEDC (New European Driving Cycle)

Le NEDC est utilisé en Europe et dans certains autres pays du monde comme cycle de référence pour l'homologation des véhicules jusqu'à la norme Euro6. Il est composé d'une partie urbaine appelée ECE, qui est répétée quatre fois, et une partie extra-urbaine, l'EUDC.

 

Voici les principales caractéristiques du cycle :

Distance 11023 m
Durée 1180 s
Vitesse moyenne 33.6 km/h

Les chiffres généralement publiés à destination du grand public sont:

  • La consommation urbaine
  • La consommation extra-urbaine.
  • La consommation mixte
  • La production de CO2.

Les autres paramètres mesurés sont:

Ce cycle est critiqué par les experts car il ne représente pas les conditions réelles de conduite. En effet, les accélérations sont très faibles, il y a beaucoup de plateaux à vitesse constante et beaucoup de phases de ralenti. Cela rend impossible le fait d'obtenir les valeurs certifiées lorsque le conducteur se trouve dans des conditions réelles de conduite. Pour ces raisons, une solution pour remplacer le NEDC est à l'étude par les autorités européennes. Le nouveau cycle appelé Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure (WLTP) devrait rentrer en vigueur pour la norme Euro7.

Le cycle ARTEMIS

Ce cycle est basé sur une étude statistique effectuée en Europe dans le cadre du projet Artémis. Il est composé de 3 configurations différentes, plus une variante supplémentaire: cycle urbain, rural, autoroute 130 km/h et autoroute 150 km/h.

 

Voici les principales caractéristiques des cycles :

Urbain Rural Autoroute 150 Autoroute 130
Distance 4870 m 17272 m 29545 m 28735 m
Durée 993 s 1082 s 1068 s 1068 s
Vitesse moyenne 17.6 km/h 57.5 km/h 99.6 km/h 69.9 km/h

Les cycles Artémis ne sont pas utilisés pour la certification de polluants ou de consommation de carburant. Ils sont par contre mis en œuvre par les constructeurs pour mieux comprendre les conditions réelles de conduite et pour évaluer les performances réelles de leurs véhicules.

Notons qu'il existe de nombreux autres cycles plus ou moins connus ou utilisés comme le modem-Hyzem qui ne seront pas traités dans ce dossier.

2)           Les cycles Américains

Le cycle FTP-75 (Federal Test Procedure) 

Le cycle FTP  a été créé par l'EPA (Environmental Protection Agency) pour représenter un cycle urbain avec une grande partie de la conduite en ville avec des arrêts fréquents et une partie de la conduite sur autoroute.

Voici les principales caractéristiques du cycle : 

Distance 11.04 miles (17.77 km)
Durée 1874 s
Vitesse moyenne 21.2 mph (34.1 km/h)

 

Le cycle HWFET (Highway Fuel Economy Test)

Le HWFET est utilisé pour évaluer la consommation de carburant sur un cycle de conduite type autoroute.

Voici les principales caractéristiques du cycle : 

Distance 12.26 miles (16.45 km)
Durée 765 s
Vitesse moyenne 4803 mph (77.7 km/h)

 

Autres cycles

En 2007, l'EPA a décidé d'ajouter 3 cycles supplémentaires à ceux déjà existants, afin de mieux refléter les conditions réelles de conduite.

Le premier est l'US06, qui est complémentaire à ce qui manque au cycle FTP-75. En effet, ce cycle a une plus grande vitesse de pointe de 80 mph (130 kmh) et des accélérations plus fortes ce qui représente un comportement de conduite plus agressif.

Le SC03 est un autre cycle ajouté qui a la particularité d'être effectué à une température ambiante de 35 ° C. Ceci est nécessaire pour prendre en compte l'air conditionné dans les calculs de consommation de carburant et d'émissions.

Le dernier cycle ajouté est le "cycle froid". Il s'agit en fait d'un FTP-75 effectué à une température ambiante de -7 ° C.

3)           Cycles de conduite Japonais

Le  10-15 mode

Le cycle 10-15 mode est utilisé pour la certification des émissions et de la consommation de carburant au Japon. Il représente à la fois un cycle urbain et autoroutier, comprenant des phases de ralenti, des accélérations, des décélérations et des phases de stabilisé. Les mesures sont effectuées moteur est chaud, après une procédure de chauffe moteur standard.

Voici les principales caractéristiques du cycle :

Distance 4.16 km
Durée 660 s
Vitesse moyenne 22.7 km/h

Ce cycle comporte les mêmes désavantages que le NEDC, c'est pourquoi les autorités et les constructeurs Japonais ont décidé de mettre en place un nouveau cycle plus réaliste à partir de 2011, appelé le JC08.

 

Le cycle JC08

Le JC08 est un cycle transitoire qui est beaucoup plus exigeant que le cycle 10-15 mode. Il est réalisé à la fois avec démarrage à froid et à chaud et il représente une conduite en trafic congestionné, avec de fortes accélérations et décélérations.

Voici les principales caractéristiques du cycle :

Distance 8.17 km
Durée 1204 s
Vitesse moyenne 24.4 km/h

4)           Procédure d'essai mondiale harmonisée

Comme pour les cycles précédents, la procédure d'essai mondiale harmonisée pour les voitures particulières et véhicules utilitaires légers (WLTP pour Worldwide Harmonized Light vehicles Test Procedures) est un test réalisé sur banc à rouleaux. Il permet d'évaluer les émissions de polluants, la consommation de carburant et l'autonomie en électrique des véhicules utilitaires légers (voitures particulières et camionnettes). Il est développé par des experts européens, japonais et indiens afin de remplacer le cycle NEDC en 2014-2015.

La procédure de test est divisée en 3 cycles, en fonction du rapport entre la puissance et la masse du véhicule testé. Ce rapport de puissance massique (Pm) est défini comme étant la puissance nominale en W, divisée par le poids à vide en kg. 3 classes sont alors définies comme indiqué dans le tableau suivant :

Puissance massique Commentaires
Classe 3  Pm >= 34 Si Vmax < 135 km/h, la partie du cycle à vitesse très élevée est remplacée par une partie à basse vitesse
Classe 2     22 < Pm < 34 Si Vmax < 90 km/h, la partie du cycle vitesse élevée est remplacée par une partie àà basse vitesse
Classe 1 Pm =< 22 Si Vmax < 70 km/h, la partie du cycle à vitesse moyenne est remplacée par une partie à basse vitesse

 

Cycle pour véhicules de classe 3  (de manière générale, tous les véhicules de tourisme nécessitant un permis)

Le cycle pour classe 3 est composé de quatre zones de vitesse : une représentant de la conduite urbaine, une de conduite périurbaine, une de conduite extra-urbaine et une zone d'autoroute.

Voici les principales caractéristiques du cycle :

Distance 23.262 km
Durée 1800 s
Vitesse moyenne 46.5 km/h

Cycle pour véhicules de classe 2

Le cycle pour classe 2 représente des vitesses véhicule basses, moyennes et modérément élevées, couvrant l'utilisation des véhicules indiens et des véhicules européens et japonais de faible puissance.

Voici les principales caractéristiques du cycle :

Distance 14.664 km
Duréee 1477 s
Vitesse moyenne 35.7 km/h

Cycle pour véhicules de classe 1

Ce cycle est constitué de zones à faible et moyenne vitesse. Il est typique des véhicules de faible puissance qui peuvent être trouvés en Inde.

Voici les principales caractéristiques du cycle : 

Distance 8.091 km
Durée 1022 s
Vitesse moyenne 28.5 km/h

5)            Les cycles pour véhicules industriels

Comme cela a été précisé dans la partie « contexte » en introduction, les émissions et la consommation de carburant des véhicules industriels sont évalués pour homologation au banc d'essai moteur et non sur banc à rouleaux. Il existe deux cycles mondiaux harmonisés utilisés pour l'homologation qui sont représentés par un ensemble de point vitesse moteur normalisée / charge moteur normalisée (en % de la vitesse maximale et de la charge maximale) en fonction du temps. Le premier est un cycle stabilisé (WHSC pour World Harmonized Stationary Cycle) et le second est transitoire (WHTC pour World Harmonized Transiant Cycle).

Le WHTC est présenté ci-dessous :

Notez que les valeurs négatives sont fixées arbitrairement pour représenter les pertes par friction.

Source : UNECE

Conclusion

Les cycles de conduite sont aujourd'hui le seul moyen standardisé pour évaluer si la législation sur les émissions est respectée par les constructeurs automobiles. Ces tests doivent être conçus de manière à inciter à l’amélioration des performances et à la réduction des émissions de polluants et de CO2 tout en veillant à ce qu'ils ne soient pas trop restrictifs afin de laisser le marché ouvert à la concurrence. En effet, ce dilemme est délicat à gérer par les gouvernements qui sont souvent tentés de favoriser les fabricants locaux au moment de choisir le cycle qui sera utilisé pour les tests.

Mais de toute évidence, ces cycles ne sont aujourd’hui pas souvent représentatifs de la façon dont nous utilisons nos véhicules car par exemple ils n’incluent pas tous la climatisation, ne prennent pas en compte l’usure ou encore les dispersions de fabrication.

Par exemple, une Volkswagen Passat Variant Bluemotion 2,0l TDI 140 ch de 2012 a une consommation officielle annoncée de 4,6l/100 km sur cycle NEDC mixte. En conditions réelles, ce même véhicule consomme en moyenne 5,6l/100 km sur un parcours moyen composé de 42% ville, 43% route et 15% autoroute. Cela représente une déviation de près de 20% qui n’est pas imputable au fabricant ni au conducteur mais au fait que le point de référence est différent (Avec ou sans climatisation, pneus sous-gonflés ou usés, .conditions climatiques extrêmes, …)

Et sur ce plan des forums tels que http://www.spritmonitor.de/fr/ permettent de comparer la consommation réelle d’un véhicule avec celle d’autres utilisateurs du forum en utilisant des critères rationnels comme le type de pneus, le profil d’usage, … Ce type d’outil est un bonne solution temporaire en attendant l’arrivée d’un cycle harmonisé et plus représentatif des conditions réelles.

 

Article rédigé par Romain Nicolas, éditeur de car-engineer.com, membre du réseau Automobilité & Avenir

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L’avis de A & A :

Les préoccupations liées à consommation énergétique ou encore aux émissions polluantes des véhicules n’ont désormais  plus de frontières. C’est la raison pour laquelle il serait souhaitable de jouer la carte de l’harmonisation mondiale en imposant un même et seul référentiel unique à tous les pays, le plus proche possible des conditions réelles d’utilisation et de conduite.

Cette uniformisation devrait ainsi permettre d’une part aux constructeurs d’automobiles de travailler sur des données réalistes et d’autre part aux acheteurs de bénéficier d’une information fiable.

Faute d’une volonté politique forte, les choses progressent de façon très lente face à une industrie qui, avant d’être animée par une fibre écologique, est avant tout soucieuse de ses résultats  économiques.

Nous sommes conscients des incidences financières qui découlent de l’imposition de normes de plus en plus strictes. Mais dans le même temps nous ne pouvons que regretter que l’imprécision des cycles d’homologation amène les marques à privilégier certaines évolutions technologiques parfois plus utiles à annoncer les chiffres les plus bas du marché qu’à rechercher une réelle performance énergétique du produit.

Ce qui veut dire que si les cycles d’évaluation étaient plus réalistes, nous pourrions certainement disposer de véhicules plus efficients et ceci compte tenu des solutions techniques développées et proposées par les équipementiers mais non retenues par les constructeurs, faute de leur être vraiment utiles pour répondre aux exigences d’homologation.

Quel dommage pour le budget des automobilistes, pour l’économie d’énergie et pour la préservation de l’environnement.

Quand le respect des normes freine l’initiative et le développement….

 

 

 

 

 

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