Nous l’avons tous remarqué : l’écart entre la consommation réelle de nos voitures et celle annoncée par les constructeurs est parfois abyssal. Plus grave, ce « mensonge » est aussi vrai pour les gaz polluants rejetés à l’échappement ; les émissions de CO2 ou de NOx étant largement sous-évaluées. À qui la faute ? Quelle  est l’ampleur de la « dérive » ? Comment y remédier ? 

Tout le monde l’a constaté avec sa propre voiture, et la presse spécialisée le mesure à chacun de ses essais : les valeurs de consommation publiées par les constructeurs sont très en dessous de la réalité. Suivant les modèles, cet écart peut aller de 15 à 40 %. Une paille ! Surtout à une époque où les consommations, et par équivalence les émissions de CO2, sont de solides arguments de vente et permettent aux voitures concernées d’obtenir des bonus de l’État, parfois conséquents.

Les constructeurs mentent-ils sciemment ?

Non. Ils profitent simplement en Europe d’une procédure d’homologation très avantageuse. Pour le mesurer, il suffit de comparer, pour un même modèle, les chiffres de consommation normalisée européens et les chiffres américains. Comme le montre le tableau 1, l’écart est parfois impressionnant. Une Toyota Prius 3 américaine, pourtant exactement identique à celle vendue dans notre pays, « consomme » 20 % de plus. Et plus le modèle est puissant, plus l’écart se creuse. Une BMW 528i US, serait 30 % plus gourmande que la version européenne ?!  Mais le comble de l’optimisme est atteint par la Chevrolet Volt, 5,3 fois plus sobre en Europe ! Dans ce dernier cas, la procédure européenne tourne à la pantomime.

Modèle Puissance Conso mixte normalisée US Conso mixte normalisée Eu Ecart
Toyota Prius 3 136 ch. 4,7 l/100 km 3,9 l/100 km 20 %
BMW 528i 245 ch. 8,4 l/100 km 6,5 l/100 km 30 %
Chevrolet Volt(hybride rechargeable) 150 ch. 6,36 l/100 km 1,2 l/100 km 430 %

Hybrides rechargeables : une farce ? 

Concernant les hybrides rechargeables, la procédure de mesure se fait sur deux cycles NEDC complets. Le premier, batterie chargée et le second, batterie vide. La grande majorité des modèles effectue le premier sur la seule traction électrique… mais aussi une grande partie du second ! La consommation d’essence annoncée ne correspond donc qu’à une toute petite partie de l’énergie consommée pour effectuer ces deux cycles. La réglementation tient bien sûr compte cette particularité. En effet, les résultats n’indiquent pas simplement la consommation de carburant mais aussi la consommation d’énergie électrique et l’autonomie électrique.

Quels que soient les véhicules hybrides rechargeables mesurés, il existe donc normalement trois chiffres à communiquer :

1) une consommation de carburant (minimisée par la procédure en elle-même)

2) une consommation électrique qui représente une grande part de l’énergie consommée par le véhicule pendant le cycle d’homologation

3) l’autonomie en mode électrique

Malheureusement, les constructeurs oublient de mentionner ces « détails »,, quand ils ne zappent pas purement et simplement les chiffres de consommation électrique et d’autonomie ! Les 1,2 l/100 km de la Chevrolet Volt (ou de l’Opel Ampera) sont donc, au mieux, un mensonge par omission, et au pire, une tromperie.

NEDC : un cycle trop facile ?

En Europe, tous les modèles sont soumis à un mode de calcul normalisé qui a le mérite de constituer une base de comparaison objective. Il est basé sur un cycle baptisé NEDC (New European Driving Cycle). Ce cycle est censé simuler les conditions de circulation rencontrées sur tous les types de routes européennes et se compose de plusieurs parties. Un cycle urbain répété quatre fois et un cycle routier.

  • Le parcours urbain est long de 4,052 km et seuls les trois premiers rapports de la boîte de vitesses sont utilisés. La vitesse maxi, atteinte quatre fois, est de 50 km/h. Il dure 195 secondes et sa vitesse moyenne est de 18,7 km/h.
  • Le parcours extra urbain fait 6,955 km. Il comporte des périodes d’accélération et des paliers à 50, 70 et 100 km/h. La vitesse maxi est de 120 km/h. Il dure 400 secondes et sa vitesse moyenne est de 62,60 km/h.

Quels sont les défauts du NEDC ?

Le premier reproche que l’on peut faire au NEDC est sa distance bien trop faible (11 km).

Il est aussi très peu exigeant en matière d’accélération. En cycle urbain, le véhicule passe de 0 à 50 km/h en 26 secondes…Un cycliste fait presque mieux ! Sur la totalité du cycle, aucune accélération ne dépasse 1 m/s2 (+3,6 km/h par seconde). Pour un véhicule développant 40 kW (55 ch.) cela signifie que la charge moteur ne sera jamais supérieure à 70 % alors qu’elle est fréquemment de 100 % (on accélère à fond pour les dépassements par exemple) dans la réalité. L’écart est encore plus important pour un véhicule plus puissant. Sur une voiture de 100 kW (125 ch.) la charge moteur ne dépasse pas 55 % et sur 2 % de la durée du cycle ! Cela explique pourquoi  l’écart entre la consommation normalisée et la consommation réelle croit avec la puissance du véhicule.

Un rapport officiel de l’OCDE (Organisation de coopération et de développement économiques) de mai 2006 pointe du doigt ce phénomène : « On voit clairement que le cycle NEDC ne couvre qu’une surface très limitée de la cartographie du moteur. Les différences les plus importantes entre le cycle NEDC et les conditions réelles sont obtenues pour les accélérations. Ces différences augmentent avec le rapport puissance / poids des véhicules. Ceci signifie que les valeurs d’accélération du NEDC sont beaucoup plus faibles que celles obtenues dans les conditions réelles et les émissions à l’échappement du véhicule pendant les phases d’accélération en trafic réel ne sont pas suffisamment contrôlées par l’essai NEDC »

Ajoutons que La vitesse moyenne n’est que de 33 km/h et la vitesse maxi de seulement 120 km/h pendant 10 secondes.

Enfin, le cycle se déroule entre 20 et 30 °C. Une température élevée au regard des moyennes européennes (13,6°C en France en 2011), qui influence de façon positive la consommation.

Mais il y a pire. La chasse au CO2 et le durcissement des normes antipollution incitent les constructeurs à tricher !

Des voitures trop optimisées ?

C’est devenu un secret de polichinelle : les constructeurs optimisent leurs véhicules en fonction du cycle d’homologation. Ils peuvent le faire en toute légalité mais peuvent aussi prendre certaines « libertés » lourdes de conséquences.

Légalement, l’arsenal est vaste. Techniquement tout d’abord. Le moment du changement de vitesse étant réglementé, une démultiplication de boîte « longue » est plus intéressante qu’une boîte « courte ». À vitesse équivalente, le régime moteur sera en effet plus faible ce qui favorise généralement la consommation. Dans ce cas, le hic, c’est qu’en usage normal, une boîte exagérément « longue » pénalise les relances, incitant l’automobiliste à évoluer sur un rapport inférieur, et donc à consommer plus.

Le Downsizing est un second moyen. La combinaison d’une cylindrée réduite et d’un turbo est très intéressante en matière de consommation lorsque les sollicitations sont faibles (donc sur le cycle). Mais souvent, le rapport s’inverse à haut régime, en particulier sur les moteurs à essence où il est nécessaire d’enrichir le mélange air/essence pour refroidir le turbo. Or, qui dit plus d’essence, dit plus de consommation !

Le recours à la direction assistée électrique est une troisième piste. En effet, lors du test, le volant ne bouge pas. Avec une direction à assistance électrique, la consommation est donc égale à zéro. Ce n’est pas le cas lorsqu’on dispose d’une direction assistée hydraulique dont la pompe d’assistance tourne en permanence.

A ces vraies solutions techniques s’ajoutent quelques «recettes de grand-mère», tout à fait légales. La plus évidente c’est de choisir une voiture la plus « parfaite » possible au niveau de l’assemblage et du rodage de la mécanique. Ces véhicules sont également dépourvus des nombreuses options susceptibles de grever leur poids. Le niveau d’huile est au minimum, la pression des pneus légèrement augmentée et la charge de la batterie totale. Les gains sont à chaque fois très faibles mais, au final, ils ne sont pas négligeables.

Enfin, il y a les pratiques « douteuses ». Aujourd’hui, grâce à l’électronique, tous les modèles sont capables de détecter le cycle et d’adapter leurs caractéristiques en conséquence. La commission européenne n’est pas dupe comme le démontre cet extrait d’un rapport vieux de six ans.

L’écart entre les émissions à l’échappement relevées pendant les essais de réception et les émissions dans les conditions de circulation est imputable à trois facteurs : 

le recours par le constructeur à certains moyens lui permettant de contourner le cycle afin de réussir les essais de réception du véhicule tout en obtenant de meilleures performances de consommation de carburant (ou autres) au prix d’une augmentation des émissions lorsque le véhicule est en circulation

– les systèmes de diagnostic embarqués (OBD) ; 

– le comportement du conducteur. 

Les mesures prises pour contourner le cycle d’essais ne devraient sans doute pas être considérées comme une pratique abusive, mais plutôt comme le révélateur d’une carence dans la procédure d’essais et dans la conception de la réglementation. La principale piste à explorer pour améliorer la réglementation est la modification des cycles d’essais afin que ceux-ci reflètent plus fidèlement les conditions de conduite réelles. 

Plus grave que les émissions de CO2 largement sous-estimées, le « contournement » du cycle par les constructeurs leur permet d’homologuer des véhicules qui ne répondent pas aux normes antipollution en vigueur dans des conditions réelles de circulation. C’EST LE CAS DE PRESQUE TOUS LES DIESELS, ce qui explique, entre autres, la forte hausse des niveaux d’oxydes d’azote (NOx) enregistrée à proximité du trafic. Là aussi, l’OCDE avait tiré la sonnette d’alarme en 2006. Mais le lobbying des fabricants de diesel a fait son œuvre…

La qualité de l’air ne s’est pas améliorée autant que prévu sous l’effet du renforcement des normes d’émission, surtout eu égard aux oxydes d’azote (NOx). Une des raisons probables de cet insuccès est l’écart observé entre les résultats des mesures de réduction des émissions obtenus au cours des essais de réception par type et leur efficacité dans des conditions réelles de fonctionnement.   

Nous vous l’avons révélé dans le précédent numéro de Voiture Ecologique, dans la « vraie vie », un diesel pollue 2 à 5 fois plus que ce qu’indiquent les chiffres d’homologation !

Il est donc urgent de mettre en place de nouvelles procédures pour, d’une part, avoir des résultats plus proches de la réalité et, d’autre part, éviter les excès. C’est le rôle du WLTP (Worldwide Light Duty Vehicle Test Procedure) dont les travaux ont été entamés, au niveau mondial, il y a deux ans.

WLTP, c’est quoi ?

Le WLTP est une nouvelle norme de cycles de mesures d’homologation. Elle remplacera à terme les trois normes existantes : européenne, américaine et japonaise. Elle est le fruit d’un travail collectif des différents organismes en charge de l’homologation dans le monde. En France, ce travail est effectué par l’UTAC (l’union technique de l’automobile du motocycle et du cycle). Voiture Ecologique a demandé à Béatrice Lopez de Rodas, responsable du département homologation et réglementation de l’UTAC, ce que cette nouvelle norme allait changer pour nos voitures. 

Comment a été défini le WLTP ?

C’est un cycle harmonisé au niveau mondial. Il a été imaginé afin de faciliter la procédure d’homologation pour les constructeurs qui vendent un même modèle partout dans le monde.

Nous voulions aussi un cycle beaucoup plus représentatif de la réalité. Pour le mettre en œuvre, nous sommes donc partis de données de circulation réelles, collectées en Europe mais aussi aux USA, au Japon, en Corée du Sud ou en Inde. Tout a été compilé pour obtenir un cycle réaliste correspondant, le plus possible, à l’usage de tout le monde. Il est surtout beaucoup plus exigeant que le NEDC actuel avec des accélérations et des décélérations en permanence.

Où en est-on du développement de ce cycle ?

Aujourd’hui, nous sommes en train de valider ce cycle par rapport à des procédures d’essai. Par exemple, il se fera à une température fixe avec peu de variabilité autour de cette valeur. Ensuite viendra la validation du profil. Là aussi, c’est une discussion entre toutes les parties. Les Japonais auront peut-être envie de plus favoriser la partie urbaine. En Europe on voudra peut-être avoir plus de suburbain et d’autoroutier. Tout cela en sachant que, pour les Européens, l’objectif principal c’est la représentativité du CO2. Nous sommes très attentifs à ce que les valeurs de CO2 et donc les consommations mesurées sur le WLTP soient proches de celles d’une utilisation réelle.

Cela signifie qu’une voiture affichant  100 g/km de CO2 avec le système de mesure actuel va peut-être afficher 130 g/km à l’avenir ?

Oui. Le WLTP est clairement plus dur. Mais, pour ne pas pénaliser les constructeurs, une fois que l’on aura le profil définitif du cycle, Bruxelles s’est engagé à faire des essais de corrélation pour recaler les objectifs d’émissions de CO2 par rapport à ce nouveau cycle. Cela veut dire que les seuils imposés pour 2015, soit 130 g/km de CO2, et, à l’horizon 2020, de 95 g/km de CO2 vont être relevés pour tenir compte de cet écart.

En revanche, pour les polluants normalisés (CO, THC, NOx, P) la commission veut conserver telles qu’elles les valeurs de la norme euro. Pour les diesels en particulier cela correspond à une grosse sévérisation.

Cela veut-il dire que, jusque-là, on nous mentait sur le niveau de pollution réel des diesels ?

C’est certain que comme le cycle d’homologation à 30 ans d’âge, il était temps de revoir les choses ! Cela va remettre en question pas mal de technologies. Cela dit, nous travaillons avec les constructeurs pour que ce soit fait intelligemment. D’un côté pour ne pas trop les pénaliser, de l’autre pour avoir des résultats qui reflètent la réalité.

Il aura-t-il des nouveautés, justement en matière de polluants normalisés ?

Oui, le dioxyde d’azote (NO2) sera sans doute réglementé pour tenir compte des récentes études qui ont mis en avant l’augmentation de ses émissions avec les diesels dotés de filtres particules.

Un des principaux reproches qu’on fait aujourd’hui au cycle d’homologation c’est que les constructeurs arrivent à tricher, c’est-à-dire que les voitures sont optimisées pour le passer. Comment éviter cette dérive ?

À Bruxelles, nous travaillons pour mettre au point une réglementation qu’on appelle « hors cycle » afin d’aller voir ce qui se passe en dehors du cycle normalisé. Cela pour éviter une optimisation trop importante de la voiture qui se traduit par des chiffres d’émissions de CO2 et de polluants normalisés plus bas que la réalité. C’est une réglementation qui devrait apparaître en 2017ou 2018.

De quelle façon ferez-vous ces mesures ?

L’idée pour le moment c’est de faire des cycles aléatoires. Le constructeur ne saura pas quel type de cycle on va lui appliquer et ne pourra donc pas optimiser la voiture en conséquence.

Quelle sera sa date d’entrée en vigueur de la nouvelle norme ?

Pour le CO2, car il y a des enjeux politiques, l’entrée en vigueur du WLTP devrait être 2015. Pour les émissions polluantes, c’est plutôt une application à l’horizon 2020.

Comment se déroule la procédure d’homologation ?

La procédure se déroule sur un banc à rouleaux. Préalablement, des essais sur piste sont réalisés pour mesurer la résistance à l’avancement du véhicule. Ce paramètre ainsi que la masse du véhicule servent à « calibrer » le banc à rouleaux. La phase d’essais normalisés peut alors démarrer. Un opérateur au volant a devant lui un écran avec le tracé du cycle NEDC.

Il doit le suivre en restant dans une étroite plage de vitesse et passer les rapports au moment indiqué. C’est une sorte de karaoké de la conduite.

Durant tout le test, la ventilation, la climatisation, les phares, la radio, bref tous les consommateurs d’énergie qui ne sont pas utiles à la marche de l’auto, sont coupés. En fait, les conditions de la mesure représentent un cas idéal que l’on n’a pratiquement aucune chance de retrouver sur la route.

Au cours du cycle on prélève les gaz d’échappement dans des sacs. Ces sacs sont ensuite analysés pour déterminer les niveaux des différents polluants. On mesure également la consommation par bilan carbone.

Des cycles US nettement plus « sérieux »

L’homologation des véhicules aux Etats-Unis est beaucoup plus sévère qu’en Europe comme en témoignent d’ailleurs les écarts de consommation mesurés, avec un même véhicule, sur le cycle US et sur le NEDC européen. Pourtant, le cycle FTP75 (Federal Test Procedure) date de 1972 et simule un parcours urbain de 18 km dans Los Angeles avec une vitesse moyenne de 34 km/h. Toutefois, il est complété par trois autres cycles. Un cycle de conduite sur autoroute (Highway cycle), un cycle de conduite avec climatisation (SC 03) et un cycle de conduite agressive (US 06). Ces quatre cycles seront eux aussi remplacés par le WLTP mais l’écart mesuré entre les anciens chiffres et les nouveaux sera moins important qu’en Europe.

 

Jean-Luc Moreau (Voitures Ecologiques)