Les rejets des moteurs diesel

La législation européenne est de plus en plus sévère sur les rejets des moteurs diesel. Les normes d'émissions « Euro » se succèdent.

En plus de l'amélioration des moteurs, l'utilisation de carburants diesel spéciaux et le traitement des rejets permettent de faire baisser de manière sensible les émissions polluantes.

Normes Euro

• Euro 0 : véhicules mis en service entre 1988 et 1992
• Euro 1 : véhicules mis en service entre 1993 et 1996
• Euro 2 : bus mis en service après 1996
• Euro 3 : applicable au 1er octobre 2000 pour les véhicules neufs, 1er octobre 2001 pour les autres
• Euro 4 : à partir de 2005/2006
• Euro 5 : à partir de 2008/2009
• Euro 6 : à partir de 2013/2014, puis évolutions successives jusqu'à Euro 6e le 01/01/2022
• Euro 7 : publiée le 10/11/2022

En 7 ans (1993 à 2000), les rejets de particules sont passés de 0,36 g/kWh (norme Euro I) à 0,1 (norme Euro III).

Norme	Euro 0	Euro 1	Euro 2	Euro 3	Euro 4	Euro 5	EEV	Euro 6
Oxydes d'azote (NOx)	14,4	8	7	5	3,5	2	2
Monoxyde de carbone (CO)	11,2	4,5	4	2,1	1,5	1,5	1,5	-
Hydrocarbures (HC)	2,4	1,1	1,1	0,66	0,46	0,46	0,25	-
Particules	-	0,36	0,15	0,1	0,02	0,02	0,02	-

Emissions en g/kWh

Le passage d'Euro 3 à Euro 4 et 5

Ces nouvelles normes nécessitent des changements technologiques. Pour le passage de la norme Euro 3 aux normes Euro 4, les constructeurs ont mis au point deux méthodes de dépollution (technologie SCR et technologie EGR.

Norme EEV

Les normes EEV (Enhanced Environnentally Vehicles) sont plus strictes que les normes Euro. Sur les véhicules Euro 3, l'ajout d'un filtre à particules permet d'atteindre le niveau EEV.

Euro 6

Les constructeurs ont présenté leurs premiers véhicules Euro 6 fin 2011 au BusWorld.

Depuis, la norme a évolué. Le "step E" de la norme Euro 6 sera obligatoire à compter du 1er janvier 2022.

Euro 7

Une future norme (Euro 7) a été publiée le 10 novembre 2022 par la Commission Européenne. Pour les bus et cars, elle devrait être mise en œuvre à partir du 1er juillet 2027 pour les nouveaux véhicules, et à partir du 1er juillet 2030 pour les véhicules construits en petite série.

Les émissions maximale de NOx diminuent de 56% par rapport à Euro 6. De nouveaux critères seront mesurés comme les émissions liées au freinage ou aux pneumatiques.

Cette norme s'appliquera aussi aux véhicules électriques avec l'introduction d'éléments liés à la durabilité de la batterie.

Daimler Buses a indiqué en 2022 que le groupe n'allait pas produire d'autobus Euro 7, préférant pour se segment se concentrer sur les bus électriques.

Certificats qualité de l'air : Crit'Air

En fonction de leur norme Euro, les bus et cars diesel obtiennent un certificat qualité de l'air compris entre 2 et 5.

Depuis le 11 avril 2022, les véhicules circulant exclusivement avec du B100 peuvent obtenir une vignette Crit'Air 1. Cette mesure a été suspendue par le Conseil d'État dans une décision rendue le 25 janvier 2023. Toutefois, le dernier texte en vigueur est l'arrêté du 4 octobre 2022 modifiant l'arrêté du 21 juin 2016 établissant la nomenclature des véhicules classés en fonction de leur niveau d'émission de polluants atmosphériques en application de l'article R. 318-2 du code de la route. Ce texte attribue la Classe 1 aux poids-lourds, autobus et autocars à la norme Euro VI fonctionnant au biodiesel.

Seuls les bus et cars Euro 6 obtiennent un certificat de classe 2.

La lecture d'un code 2D d'une vignette Crit'Air peut être effectuée avec l'application 2DDocReader. Elle permet de connaître les informations enregistrées, comme par exemple le numéro de série du véhicule ou bien la date d'émission de la vignette.

Technologies de dépollution

Les moteurs des bus et cars sont produits directement par les constructeurs, comme MAN, Scania ou Volvo, par des groupes industriels (Daimler Truck, FPT...) ou bien par des motoristes comme Cummins.

Pour la norme Euro 6, les principaux moteurs sont :

• Cummins L9, de 340 à 400 ch (254 à 298 kW)
• Cummins L9N (gaz naturel), de 247 à 316 ch (184 à 236 kW)
• FPT Tector 7
• FPT Cursor 8
• OM 470
• OM 906

SCR

Il s'agit du post traitement des gaz d'échappement effectué à l'aide d'un additif, l'AdBlue. Ce produit est composé en partie d'urée. Ce système nécessite un réservoir de 50 à 90 litres dédié à cet additif. Ce réservoir est équipé d'un bouchon bleu. La consommation d'AdBlue serait d'environ 2 litres aux 100 km.

Technologie EGR

Cette technique est la recirculation des gaz d'échappement pour réduire les émissions de NO_X. Elle est mise en oeuvre par les constructeurs MAN et Scania jusqu'à la norme Euro 5.

Filtres à particules

Le système CRT (Continuous Regenerating Trap) a été conçu pour éliminer les rejets d'hydrocarbures et de monoxyde de carbone grâce à son pot catalytique et un filtre à particules.
Le système CRT requiert du gazole désulfuré (moins de 50 ppm de soufre), dit gazole TBTS, ce qui permet de diminuer les rejets de composants soufrés, donc de préserver l'environnement.
Les filtres catalytiques "à régénération continue" réduisent les émissions de particules de 50 à 80 %. Les rejets de monoxyde de carbone (CO) et d'hydrocarbures (HC) sont diminués de 50 % et les rejets de dioxydes d'azote le sont de 5 %.

Les principaux fournisseurs de filtres à particules pour les autobus sont : Airmeex, Eminox et Multronic (Patton).

Les filtres à particules sont disponibles en retrofit (deuxième monte, dans l'atelier de l'exploitant) ou sur le marché OEM (directement lors de l'assemblage chez le constructeur des bus).

Périodiquement il est nécessaire de procéder au nettoyage du filtre pour brûler les particules qui n'ont pu être éliminées d'elles mêmes.

Les bus hybrides

Le principe du bus hybride est de combiner un moteur diesel et un générateur électrique. Le moteur diesel produit de l'énergie utilisée par le générateur électrique. Mercedes a lancé au début des années 2000 le Cito, un midibus qui utilise ce principe.

En 2009, presque tous les constructeurs ont présenté leurs projets de bus hybrides, à des stades d'industrialisation plus ou moins avancés.

Ces bus de nouvelle génération ajoutent au système des batteries qui stockent l'énergie récupérée lors du freinage, puis la restitue lors de la phase d'accélération. Cette technique permet de réduire l'énergie nécessaire au redémarrage du bus, permettant ainsi de réduire la consommation de carburant.

Mesure des émissions de polluants

Pour comparer les consommatations d'énergie de traction entre les différents modèles, l'UITP a défini une méthodologie : SORT (Standardised On-Road Test cycles). Ces essais normalisés permettent de mesurer les émissions de polluants de chaque véhicule. Il existe plusieurs cycles de test : urbain, mixte et périurbain, correspondant à différents cas d'usage. En 2017, cette méthodologie a également été déclinée pour les bus électriques (E-SORT).

En France, l'UTAC peut certifier ces tests.

Réduction des émissions : Objectif CO2

Le dispositif Objectif CO2 donne aux entreprises qui s'engagent des outils pour réduire leurs émissions de gaz à effet de serre (GES).

Diminuer la consommation de carburant

La réduction des émissions de CO2 passe par une diminution de la consommation de carburant. Plusieurs solutions existent pour y parvenir. Cet enjeu de baisse de la consommation est commun à toutes les énergies utilisées.

Type d'autobus	L/100 km
Autobus standard	37 à 40
Autobus articulé	50 à 60

Eviter les vols de carburant

La grande capacité des réservoirs de carburant des autocars peut tenter les voleurs. Des techniques parfois rudimentaires permettent de dissuader les vols.

Des systèmes d'alarme peuvent aussi être installés sur les véhicules. Ils sont adaptés notamment aux autocars scolaires qui stationnent souvent en dehors des dépôts.

Formation des conducteurs

Des séances de formation des conducteurs à la conduite rationnelle permettent d'obtenir des baisses de consommation. Certains outils d'aide à la conduite peuvent aider les conducteurs à maîtriser leur consommation de carburant.

Entretien des véhicules

Le bon entretien des véhicules est nécessaire pour que le moteur consomme le moins possible de carburant, il faut être attentif aux fuites, à la pression des pneumatiques…