Construction de cycles de conduite représentatifs pour la mesure des émissions de polluants des véhicules
Résumé
The measurement of pollutant emissions from vehicles requires the defining of representative test conditions and driving cycles. This last one requires a knowledge of vehicle usage and of their operating conditions. For that, private vehicles are fitted with on- board data acquisition systems, and used normally by their owner. According to these principles, 80 European cars have been selected and monitored by 4 European laboratories. Globally, 10,000 trips and 90,000 km have been recorded. Driving conditions are analysed through the speed recorded on-board the vehicles, during elementary periods, or kinematic segments with homogeneous size. These ones are described by the crossed-distribution of the instant speeds and accelerations. Correspondence Analysis and Clustering allow the defining of a driving conditions typology in 12 classes. The same tools are used to characterise trips as regards the driving conditions encountered. According to these typologies, two sets of 3 and 8 driving cycles are built-up that represent urban, road and motorway trips. 30 gasoline and diesel vehicles, with and without catalysator are tested on a chassis dynamometer using these driving cycles. Emissions values (CO, HC, NOx and CO2 ) measured on the 3 main driving cycles underestimate the results obtained while using the 8 cycles. That highlights the necessity of a detailed description of the driving conditions, as non-average operating conditions can led to high overemissions. Link between thermal and kinematic conditions and the impact of cold start show the necessity to proof this point. Links between driving conditions and vehicles characteristics question the principle of the usage of a unique driving cycle for all the vehicles.
La mesure des émissions de polluants des véhicules nécessite la définition de conditions de test et de cycles de conduite représentatifs. Celle-ci nécessite la constitution d'une base d'information sur les conditions réelles d'usage et de fonctionnement des véhicules, par l'instrumentation de véhicules privés utilisés normalement. Selon ces principes, 80 voitures européennes ont été sélectionnées puis instrumentées par quatre laboratoires européens. Globalement, 10000 trajets et 90 000 kilomètres ont été enregistrés. On analyse les conditions de circulation au travers de la courbe de vitesse enregistrée à bord des véhicules, au cours de déplacements élémentaires ou segments cinématiques de taille homogène. Les segments sont décrits par la distribution croisée des vitesses et accélérations instantanées. Une Analyse des Correspondances Binaires suivie d'une classification permet de construire une typologie des conditions de circulation. Avec les mêmes outils, on analyse et établit une typologie des trajets, en fonction des conditions de circulation rencontrées. On construit ensuite deux ensembles de 3 et 8 cycles représentatifs des trajets urbains, routiers et autoroutiers. 30 véhicules à essence, diesel, avec et sans catalyseur sont testés sur banc d'essai en utilisant ces cycles. La mesure des émissions de polluants CO, HC, NOx et CO2 sur les 3 cycles principaux conduit à une sous-estimation par rapport aux résultats obtenus à partir des 8 cycles. Ceci démontre la nécessité d'une description détaillée des conditions de circulation, des conditions non moyennes de fonctionnement pouvant conduire à de fortes surémissions. Des relations entre conditions cinématiques et thermiques et l'incidence du démarrage à froid sur les émissions urbaines montrent la nécessité d'approfondir ce point. Le lien entre conditions de circulation et caractéristiques des véhicules tend à remettre en cause le principe de cycles communs à l'ensemble des véhicules.
Domaines
Environnement et Société
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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