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ceyal » Pollution Automobile » La Pollution aux Oxydes d'Azote

La Pollution aux Oxydes d'Azote

La pollution aux NOx

1 Valeurs observées par l’ADAC pour les véhicules Euro6
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Ce qu’on observe dans les tests ADAC avec des véhicules Euro6b.

Alors que sur les particules fines, les voitures à essence s’en sortent plutôt mal, pour les NOx au contraire, elles s’en sortent plutôt bien. Sur les tests ADAC en effet, une seule voiture se situe au dessus de 80 mg/km. Cela tient au fait que les véhicules essence utilisent un catalyseur 3 voies depuis 1992.

Véhicules à injection directe : 1 seule voiture sur 22 se situe au dessus de 80 mg/km
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Véhicules à injection indirecte : les 8 voitures sont en dessous de 18 mg/km
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Du côté des véhicules diesel et au contraire de ce que l’on observait pour les particules fines, l’image est plutôt mauvaise. On a vu dans le topic précédent que vu son mode de fonctionnement en mélange pauvre, par construction un moteur diesel est fort émetteur de NOx alors qu'un moteur essence est fort émetteur de CO et HC dès qu'il se met à fonctionner en mode légèrement riche, notamment lors de toutes les phases d'accélération.

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. 4 voitures sont en de ça de 80 mg/km ; on peut même se demander si ces voitures "exemplaires" ne sont pas déjà à la norme Euro6c de 2018.
. 8 voitures sont entre 80 et 168 mg/km, 168 mg/km étant la valeur maxi possible en Euro6c en 2018.

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. 23 voitures sont au dessus de 168mg/km dont 2 au dessus de 600mg/km … tous ces véhicules doivent donc faire de gros progrès, voire de TRES gros progres d’ici Septembre 2018.
Cela tient au fait qu’elles utilisent une vanne EGR et/ou un système anti NOx rudimentaire de type LNT ou un système SCR avec une injection d’urée trop faible car calibrée pour le cycle NEDC [1].

Au global, alors que les véhicules essence Euro6 émettent en moyenne TRENTE fois plus de particules fines que les diesel Euro6, les Diesel Euro6 émettent en moyenne en circulation réelle 294 mg/km c'est-à-dire TREIZE fois plus de NOx que les véhicules essence.

2 Valeurs observées par Emision Analytics en circulation réelle
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Ces valeurs sont confirmées par les tests de la société anglaise Emission Analytics [2]
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Selon Emission Analytics [3], la moyenne des véhicules diesel Euro6 se situe en circulation réelle à 4,3 fois la limite de 80 mg/km sur le cycle NEDC soit 4.3 * 80 mg/km = 344 mg/km, valeur cohérente avec les 294 mg/km observés par l’ADAC. Cette valeur élevée est toutefois en réduction de 55% par rapport à la moyenne des véhicules diesel Euro5 (625 mg/km en moyenne de la circulation réelle) sic [3] Overall, average NOx emissions from Euro 6 diesels are down 55% compared to Euro 5s. »

3 Ce qui se profile
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Comme suite au scandale Volkswagen, les véhicules Euro6c à compter de 2018 ne devront pas faire plus de 80 mg/km sur le banc WLTC et plus 168 mg/ km en circulation réelle WLTC/RDE, représentant donc au moins une division par 2 par rapport à la moyenne des véhicules Euro6b telle qu’observée en circulation réelle par l’ADAC ou Emission Analytics.

C’est ainsi que début Mai 2017, PSA a annoncé la sortie de son nouveau moteur DV5R [4] conforme Euro6c
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4/ 1970 : véhicules essence vs diesel au fil du temps
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A cette époque et contrairement à une croyance populaire, les véhicules diesel polluaient 3 fois moins que les véhicules à carburateur comme l’atteste l’étude de l’Université de Nancy Metz [5] résumée dans l’image ci-dessous
[img?v=1]https://aws-cf.caradisiac.com/prod/photos/8/1/7/178817/6548091/big-6548091b46.jpg[/img]

En effet les voitures à carburateur émettaient force CO et HC et, chose moins connue, DEUX fois de plus de NOx que les diesel de l’époque.

Si on se concentre sur les NOx, on a de nombreuses données précises sur le cycle CADC (Common Artemis Driving Cycle) développé par l’Université de Gräz (Autriche) qui était largement utilisé avant l’apparition du cycle WLTC. Ce cycle CADC est composé de trois cycles d'usage réel représentatifs d'une circulation en ville, sur route et sur autoroute. Les vitesses moyennes sur chacun de ces cycles sont respectivement de 16, 55 et 91 km/h. Ces trois cycles sont effectués avec un démarrage moteur chaud, globalement peu favorable aux NOx. Tous les résultats sont consignés dans une base de données dénommée Handbook Emission Factors for Road Transport (HBEFA), largement utilisée par l’Union Européenne, son bras armé technique JRC et repris par tous les organismes en charge de l’observation de la pollution atmosphérique.

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On voit que les véhicules essence Euro 0 à carburateur émettent en moyenne entre 1000 et 2000 mg de NOx/km versus 600 à 1000 mg/km pour les diesel de la même époque.

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Par contre avec l’apparition du catalyseur 3 voies sur les véhicules essence Euro1, les NOx chutent considérablement d’un facteur 3 à 4 alors que la même évolution n’a aucun effet pour les moteurs diesel.

Et cela continue au fur et à mesure de l’adoption des différentes versions des normes Euro. A partir d’Euro3, il n’y a quasiment plus de NOx sur les véhicules essence … Pour les motorisations diesel, il faut attendre l’adoption de la norme Euro6 en 2015 pour voir le niveau de NOx moyen être divisé par 2 et se situer grosso modo au niveau des véhicules essence Euro2.

On note même deux augmentations des NOx pour les moteurs diesel : d’une part au passage Euro 2/Euro 3 et d’autre part au passage Euro4/Euro5.
La première augmentation résulte de l’obligation du catalyseur 2 voies chargé d’éradiquer le CO en l’oxydant en CO2 et les HC en les oxydant en H2O+CO2. Mais ce faisant, le catalyseur va aussi oxyder l’azote de l’air en Oxydes d’azote NO ou en NO2 encore plus nocif ... et comme l'air est composé à 80% d'azote ...

La seconde augmentation résulte de certains types de filtres à particules qui fonctionnent aussi à très haute température contribuant de facto à l’augmentation des NOx. A noter que les FAP de PSA fonctionnant à plus basse température avec un additif de type Cérine sont bien moins concernés par cette augmentation.

Ainsi dans une étude de 2009 [7], l’AFFSET* indique que le ratio NO2/NOx à l’émission pour le parc de véhicules diesel légers évolue à la hausse depuis 1996, date à laquelle les catalyseurs d’oxydation ont été rendus obligatoires sur les véhicules neufs par la norme Euro 2, et ceci devait perdurer.

Toutefois, si le taux de pénétration des FAP additivés (type PSA) parmi l’ensemble des véhicules équipés de FAP dépassait 30% environ, les émissions globales de NO2 dues aux véhicules légers devraient se réduire a minima jusqu’en 2014, date d'apparition de la norme Euro6 avec catalyseur de NOx quasiment obligatoire. Au contraire, si ce taux était inférieur à 30% environ, on observerait à terme une augmentation du NO2 émis par les véhicules légers.

Elle a donc dès 2009 développé 2 scénarios d’évolution du NO2 jusqu’en 2014
- un scénario favorable avec 50% de FAP additivés (type PSA) et 50% de FAP catalysés (autres constructeurs): les émissions unitaires de NO2 des véhicules légers diesel Euro 5 seraient alors réduites par rapport à Euro 4 dans la proportion prévue pour les NOx par les limites réglementaires ;
- un scénario défavorable avec 20 % de FAP additivés (PSA) et 80 % de FAP catalysés (autres constructeurs) ; les émissions unitaires de NO2 des véhicules légers diesel Euro 5 seraient alors augmentées de 10% par rapport à Euro 4.

*AFSSET = Agence Française de Sécurité Sanitaire de l'Environnement et du Travail

[1] https://fr.wikipedia.org/wiki/ [...] %A9lective
[2] http://equaindex.com/equa-air-​quality-index/
[3] http://emissionsanalytics.com/ [...] -done-for/
[4] http://www.largus.fr/actualite [...] z4gQvM08KL
[5] http://www4.ac-nancy-metz.fr/a [...] eneral.htm rubrique « motorisation », puis « caractéristiques des moteurs », puis « pollution automobile étude »
[6] http://ermes-group.eu/web/syst [...] ktuell.pdf
[7] https://www.anses.fr/fr/system [...] 0009Ra.pdf
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