MODIF Synthese 2-ROUES - ADEME

Ces dernières années, des évolutions notables ont été réalisées sur les plans énergétiques et

environnementaux pour les véhicules particuliers et les véhicules lourds, en raison des progrès

technologiques sur les motorisations et les post-traitements, ainsi que de la mise en place de régle-

mentations successives de plus en plus sévères sur les émissions polluantes.

Pour les deux-roues motorisés cyclomoteurs et motocycles, de telles évolutions ont actuelle-

ment lieu après un retard pris sur le plan technologique du fait d’un volume des ventes plus limité

et de l’apparition tardive des normes d’émissions. On doit même s’attendre à une accélération de

ces évolutions, avec la mise en place de plusieurs paliers de sévérisation des valeurs limites de rejets

de polluants, sur une période relativement courte (trois étapes en moins de dix ans).

Une première campagne d’essais de l’ADEME avait permis de constater, d’une part, le niveau

fort élevé des émissions des deux-roues motorisés non dépollués, les rejets de polluants pouvant être

de 4 à 10 fois supérieurs à leurs homologues automobiles, et d’autre part l’apport très important des

systèmes de post-traitement catalytique pour abaisser ces rejets. Ces résultats ont fait l’objet d’une

première publication en 2001 (réf. ADEME n° 3997 et 4023). Il importait dès lors de poursuivre

cette évaluation et d’analyser l’effet de la mise en place des premiers paliers de normes.

À ce titre, une 2 e campagne d’évaluation a été lancée, pour laquelle des tests ont été confiés

au laboratoire d’essais UTAC. Cette deuxième campagne a porté sur plusieurs cyclomoteurs et moto-

cycles testés dans différentes conditions d’essais : sur des cycles normatifs européens, américains et

également sur des cycles d’usages réels ADEME, mis au point pour la circonstance.

Ces évaluations, ainsi que d’autres travaux sur les rejets des véhicules, en particulier pour

ce qui concerne les émissions de polluants non réglementés et de particules, sont détaillées dans la

présente synthèse qui permet :

• de situer les performances environnementales et énergétiques des deux-roues actuels ;

• d’apprécier les progrès restant à réaliser ;

• d’évaluer les effets (et méfaits…) du débridage des cyclomoteurs ;

• d’examiner la situation des deux-roues motorisés vis-à-vis des véhicules légers, notamment pour

un usage en ville.

Motocycles, cyclomoteurs

Énergie et environnement

Stéphane BARBUSSE

DONNÉES ET RÉFÉRENCESJuin 2005

DÉPARTEMENT TECHNOLOGIES DES TRANSPORTS

•••• 2

Évolution du marché et du parc

Cyclomoteurs

Ventes

Les ventes de cyclomoteurs ont représenté 166 000 unités à la fois en 2002 et en 2003. Les données brutes 2004en notre possession confirment le maintien de cet ordre de grandeur. La tendance, observée en 2001 dans notrepremière synthèse, à la vente de véhicules plus fonctionnels pour un usage urbain, comme les scooters, ou plusludiques, comme les cyclomoteurs à boîte de vitesses (BV), au détriment des cyclomoteurs conventionnels serenforce. En 2003, les scooters auront constitué plus de 57 % des ventes, et les cyclomoteurs à BV désormaisplus de 25 % ; à l’inverse le cyclomoteur traditionnel (la célèbre « mobylette ») est en net recul avec seulement17 % des ventes.

Le tableau ci-dessous récapitule ces évolutions pour les dernières années.

Ventes (en unités et %) 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Cyclos 90 239 80 490 72 812 61 930 59 512 053 016 044 919 034 814 028 812

traditionnels en % 41,4 % 36,6 % 33,9 % 32,7 % 30,4 % 27,6 % 24,3 % 21,0 % 17,3 %

Scooters 127 959 122 916 118 768 101 443 106 865 106 351 102 900 91 767 95 392

en % 58,6 % 55,8 % 55,2 % 53,5 % 54,6 % 55,3 % 55,7 % 55,2 % 57,4 %

Cyclos avec BV 16 693 23 399 26 094 29 369 32 906 36 847 39 543 24 906 41 293

en % 0,0 % 7,6 % 10,9 % 13,8 % 15,0 % 17,1 % 20,0 % 23,8 % 25,2 %

Total * 218 198 220 099 214 979 189 467 195 746 192 273 184 666 166 124 166 127

Source Chambre Syndicale Nationale du Motocycle * 2004 donnée provisoire : 166 003

Ce marché est dominé pour la France par les sociétés Peugeot Motocycles (32,1 %) et MBK, filiale implantée enPicardie du groupe Yamaha Motor Corporation (28,2 %).

Parc

Le parc de cyclomoteurs, en diminution constante ces dernières années (– 36 % en 12 ans), poursuit sa décrois-sance avec 1 357 000 unités. Le nombre de cyclomoteurs reste toutefois encore supérieur à celui du parc demotocycles qui compte, lui, un peu plus d’un million d’unités.

Parc (en milliers et %) 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

Cyclos 1 121 1 011 911 819 741 671 604 539 478

traditionnels en % 72 % 66 % 60 % 55 % 51 % 47 % 43 % 39 % 35 %

Scooters 441 513 570 605 640 668 689 696 703

en % 28 % 33 % 38 % 41 % 44 % 46 % 48 % 50 % 52 %

Cyclos avec BV – 16 37 58 80 103 128 152 176

en % 0 % 1 % 2 % 4 % 5 % 7 % 9 % 11 % 13 %

Total cyclomoteurs* 1 562 1 540 1 518 1 482 1 461 1 442 1 421 1 387 1 357


La diffusion accrue des modèles scooters et à boîte de vitesses, ces dernières années, a entraîné une modificationde la structure du parc. Composé à près des trois-quarts en cyclomoteurs traditionnels en 1995, il n’en comporteplus en 2003 que 35,2 %, il est désormais constitué à plus de 50 % de scooters. La présence des cyclomoteurs àboîte de vitesses est plus marquée, mais encore marginale avec 13 %.

En matière d’usage, la circulation des cyclomoteurs est estimée en 2001 à 3,89 milliards de véhicules par km, cequi représente un parcours moyen d’environ 2 640 km par an, cette circulation étant très majoritairement effec-tuée en ville (80 % d’usage urbain contre 20 % d’usage routier). Rappelons que, pour les automobiles, le parcoursmoyen est de l’ordre de 14 000 km par an, dont un tiers est effectué en ville et qu’elles engendrent une circulationde 393 milliards de véhicules par km.

Le parc des deux-roues en France

3 ••••

Motocycles

Ventes

Pour les motocycles, les ventes actuelles sont désormais du même ordre que celles des cyclomoteurs avec, parexemple pour 2003, plus de 175 000 unités vendues sur l’année. La forte progression des ventes observée entre1996 et 1999 (+ 20 %/an) est principalement due à l’harmonisation des permis de conduire dans l’Union euro-péenne, qui permet aux automobilistes de rouler avec des motocycles de moins de 125 cm3 (et de puissanceinférieure à 11 kW). Cette tendance est freinée depuis 1999, avec moins de 70 000 véhicules de cette dernièrecatégorie vendus en 2003, contre plus de 86 000 en 1999.

On peut distinguer, depuis ces modifications de réglementation, trois familles de motocycles :

• Les motocyclettes légères (MTL), de cylindrée inférieure à 125 cm3 et 11 kW, qui peuvent être conduites avecun permis automobile.

• Les motocycles limités en puissance à 25 kW (MTT1).

• Les motos de puissance supérieure à 25 kW (MTT2). À noter que, pour cette catégorie, une limitation de lapuissance est imposée en France, avec un maximum de 73,6 kW, soit 100 ch.

L’évolution des ventes pour les dernières années est présentée dans le tableau suivant :

Ventes (en unités et %) 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

< 125 MTL 23 951 44 058 68 939 78 478 86 947 76 200 71 025 59 657 69 949

en % 28 % 38 % 47 % 46 % 45 % 42 % 40 % 35 % 40 %

> 125 MTT160 298 71 900 78 951 93 858 105 797

8 769 9 458 8 772 10 716

en % 4,9 % 5,3 % 5,2 % 6,1 %

> 125 MTT272 % 62 % 53 % 54 % 55 %

94 583 99 107 100 325 95 484

en % 52,7 % 55,2 % 59,5 % 54,2 %

Total* 84 249 115 958 147 890 172 336 192 744 179 552 179 590 168 754 176 149


Pour ces catégories de deux-roues, les ventes sont dominées par les offres des constructeurs japonais (65 %)devant les productions italiennes (14 %).

Parc

Le parc de motocycles dépasse désormais le million d’unités : il a bénéficié de l’accroissement des ventes depuis1996. Au sein de ce parc, la répartition entre moins de 125 cm3 (MTL) et plus de 125 cm3 (MTT1 et MTT2) sesitue toujours aux alentours de 40/60 %, mais on commence à observer un tassement du nombre des moins de125 cm3, lié au recul décrit précédemment des ventes de cette catégorie, depuis 1999.

Parc (en milliers et %) 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

< 125 cm3 266 267 293 325 364 388 406 409 421

en % 36,6% 36,2% 37,6% 38,7% 39,9% 40,1% 39,8% 38,8% 38,6 %

> 125 cm3 461 471 487 514 548 580 613 645 670

en % 63,4 % 63,8 % 62,4 % 61,3 % 60,1 % 59,9 % 60,2 % 61,2 % 61,4 %

Total* 727 738 780 839 912 968 1 019 1 054 1 091


En matière d’usage, la circulation des motocycles est estimée, en 2001, à 3,98 milliards de véhicules par km, cequi correspond à un parcours annuel par véhicule d’environ 4 000 km : cette valeur représentant une moyenneentre des usages importants pour les motocycles de grosses cylindrées (de 6 000 à 10 000 km/an) et des usagesplus restreints pour les motocycles de faible puissance (par exemple 2 700 km/an pour des scooters 125 cm3,et 3 200 km/an pour des routières 125 cm3). À noter que, pour cette catégorie de deux-roues motorisés, lesusages hors urbains sont logiquement plus importants que pour les cyclomoteurs, avec une répartitionurbain/route/autoroute de l’ordre respectivement de 33 %, 46 % et 21 %.

•••• 4

Les normes d’émissions

Normes cyclomoteurs

La directive européenne 97/24/EC, adoptée en 1997 et s’appliquant à compter de 1999, a imposé un abaisse-ment des rejets d’émissions polluantes des véhicules à deux-roues, cyclomoteurs et motocycles. Cette limitationplus sévère des émissions comportait à l’origine respectivement deux étapes pour la première famille et uneétape pour la seconde famille de deux-roues. Elle prévoyait par ailleurs la mise en place de nouveaux seuilsencore plus sévères au travers d’une révision dans les deux ans suivant l’application de la directive pour lesmotocycles.

Nous rappelons ci-contre les niveaux retenus dans la directive 97/24/EC et donc non modifiés dans la révision.

Le niveau admis d’émissions de la deuxième étape « Euro2 » est actuellement en vigueur pour l’ensemble descyclomoteurs neufs. La révision de la directive 97/24, intervenue depuis, ne propose pas encore une troisièmeétape pour les cyclomoteurs, mais demande à la commission de travailler sur ce point pour une applicationen 2006. Les travaux en cours vont dans le sens d’un maintien des valeurs limites d’Euro2, mais avec untest prenant en compte le départ à froid et en ajoutant une contrainte de durabilité de ces performances enémissions.

Normes motocycles

La révision précitée de la directive 97/24/EC est intervenue en 2002 par l’adoption de la directive 2002-51/EC.Elle fournit, au-delà de la première étape connue en 1997 et appliquée à partir de 1999, pour les seuls moto-cycles, deux autres niveaux de limitation des rejets.

La deuxième étape (Euro2) est en vigueur pour les nouveaux modèles depuis le 17/09/2003 (après une déro-gation par rapport à l’échéance initiale fixée au 1er avril 2003, afin de permettre la diffusion des stocks) ets’applique depuis 2004 à l’ensemble des modèles mis en circulation. Elle fournit par ailleurs d’ores et déjà lesniveaux requis pour l’étape suivante (Euro3) applicables à compter de 2006.

Il faut noter qu’à l’arrivée des étapes 2 et 3, la distinction de valeurs limites selon le type de motorisation2-temps/4-temps disparaît, mais qu’une nouvelle distinction de catégories, selon la cylindrée (plus ou moins de150 cm3), apparaît.

Le tableau suivant récapitule l’évolution des émissions réglementées des motocycles.

Règlement R47UN-ECE01/08/1981

Dir. 97/24 1re étape « Euro1 »01/06/1999 NM** - 17/06/2000 VN***

Dir. 2002/51 2e étape « Euro2 »01/01/2003 NM** - 01/01/2004 VN***

* NOx mesurés à titre indicatif lors de l’essai mais pas de valeurs limites.** NM : seulement les Nouveaux Modèles (équivalent de l’anglais NTA pour New Type Approval).

*** VN : tous les Véhicules Neufs (équivalent de l’anglais ANR pour All New Registration).

Directives / Années CO (g/km) HC (g/km) HC + NOx (g/km)

8 5 *

6,0 – 3

1,0 – 1,2

5 ••••

Pour ce qui est des conditions d’essais, l’étape Euro2 s’accompagne de la mise en œuvre de mesures d’émis-sions dites « départ froid ». L’étape Euro3 verra en plus du « départ froid » l’introduction d’un cycle complété parune partie extra-urbaine pour la classe supérieure en cylindrée (> 150 cm3) des motocycles.

Comme le prévoit la directive 2002-1951/EC, la Commission européenne travaille actuellement sur plusieurssujets à horizon 2006 pour l’ensemble des véhicules à deux-roues.

Ainsi, on peut lister les orientations retenues suivantes : • durabilité ;• conformité de production ;• CO2 et consommation de carburant ;• rejets de particules pour les motorisations 2-temps et à allumage par compression (tricycles et quadricycles Diesel) ;• nouvelles étapes et valeurs limites 2006 pour les cyclomoteurs, contrôle embarqué du fonctionnement moteur

et post-traitement (« OBD » pour On-Board Diagnostic),• pertes par évaporations ;• mise en place d’un test alternatif et valeurs limites associées à l’utilisation du cycle mondial WMTC

(cf. encadré ci-après) ;• contrôle technique périodique.• ...

Règlement R401988

Dir. 97/24 - « Euro1 »01/06/1999 NM - 17/06/2000 VN

* Niveau de CO et HC fixé selon la masse du véhicule, NOx non comptabilisés pour le Règlement R40.** Dérogation pour diffusion des stocks jusqu'à mi-septembre 2003.

Dir. 2002/51 - « Euro2 » 01/01/2003 NM** - 01/01/2004 VN

Dir. 2002/51 - « Euro3 »1/01/2006 NM - 1/01/2007 VN

Directives / Années Distinction Cycle CO (g/km) HC (g/km) NOx (g/km)

2-temps Urbain UDC 12,8 à 32* 8 à 12* *

4-temps Urbain UDC 17,5 à 35* 4,2 à 6* *

2-temps Urbain UDC 8,0 4,0 0,1

4-temps Urbain UDC 13,0 3,0 0,3

< 150 cm3 UDC, départ froid 5,5 1,2 0,3

≥ 150 cm3 UDC, départ froid 5,5 1,0 0,3

< 150 cm3 UDC, départ froid 2,0 0,8 0,15

≥ 150 cm3 UDC + EUDC départ froid 2,0 0,3 0,15

Cycle d’essais européen motocycles - ECE 40.01

0

10

20

30

40

50

60

0 200 400 600 800 1000 1200

Temps d’essais (secondes)

Vites

se v

éhic

ule

(km

/h)

Cycle élémentaire «15 modes » ECE 15

195 s

Démarrage collecte

Jusqu’à Euro1 (départ chaud)

0 200

Euro1:

400 600 800

À partir d’Euro2 (départ froid)

Euro2 :

Note : jusqu’à l’étape Euro1, le cycle d’essai urbain (UDC) comportait l’enchaînement de six cycles d’essais élémentaires ECE : les deux premiers étant effectués sans prélèvement des émissions polluantes (~ préchauffage partiel du moteur). À compter d’Euro2, le cycle d’essais ne comporte plus de préchauffage, mais seulement 4 cycles élémentaires ECE. Les émissions sont mesurées dès le démarrage moteur (d’où l’appellation de cycle « départ froid »).

Partie supprimée

au-delà d’Euro1

•••• 6

Parmi les points précédents, il faut surtout retenir :• d’une part, que la mise en place d’un protocole de mesure des particules s’avère très difficile et qu’on

s’oriente plutôt vers une limite plus sévère sur les HC, car ceci constitue la voie privilégiée pour limiter en faitles rejets de particules ;

• d’autre part, comme évoqué dans le paragraphe précédent, les valeurs limites des cyclomoteurs pour 2006devraient rester au niveau Euro2, mais avec une prise en compte du départ à froid.

Travaux des Nations Unies/Commission Économique pour l’Europe(UN-ECE)

En parallèle à la mise en place des nouvelles étapes de limitation des émissions des motocycles, destravaux d’harmonisation des réglementations à une échelle mondiale se sont déroulés et se poursuivent auniveau de la Commission Économique pour l’Europe des Nations Unies, à Genève (programme WP29).

L’activité sur les deux-roues motorisés a conduit à la proposition d’un cycle dit WMTC pour World Motor-cycle Test Cycle : ce nouveau protocole de mesure n’est pas intégré à ce jour dans la directive deux-roues, mais fait l’objet d’une attention particulière de la Commission européenne, qui envisage d’autoriserune telle alternative pour l’homologation des motocycles.

Nous illustrons ci-après le profil de ce cycle, qui comporte trois parties : urbaine, extra-urbaine et auto-routière.

Campagne d’essais ADEME

En l’an 2000, l’ADEME a conduit une première évaluation des rejets polluants et de la consommation de carbu-rant de cyclomoteurs et motocycles. À cette occasion, un cycle d’essai reproduisant un usage réel a été bâti parl’ADEME pour les motocycles : il permet de représenter des conditions de circulation nettement plus fluidespour ces véhicules, en zone urbaine et extra-urbaine (il possède une vitesse moyenne élevée de 50 km/h – pourplus de détails on se reportera à la brochure de l’ADEME, réf. 4023).

La nouvelle campagne d’essais 2002-2005, initiée à la suite de cette première analyse, avait pour objectifs :

• d’étoffer les connaissances sur les rejets des motocycles en utilisant les mêmes cycles d’essais pour huit125 cm3 et dix véhicules de cylindrées supérieures à 125 cm3, comportant des motorisations récentes 4-temps ;

Cycle WMTC (cycle mondial deux-roues harmonisé)

0

20

40

60

80

100

120

140

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Temps (s)

Vites

se (

km/h

)

Partie urbaine Partie extra-urbaine Partie autoroute

7 ••••

• et surtout d’approfondir l’analyse des rejets des cyclomoteurs. À ce titre, un nombre important, de seize cyclo-moteurs, a été testé. La mise au point d’un cycle d’usage réel cyclomoteurs, reflétant l’usage quasi exclusive-ment urbain de ces véhicules, a été menée. Les évaluations pouvaient ainsi porter à la fois sur ce cycle réel etsur les cycles plus conventionnels, européen et américain. Lors de cette campagne, a également été étudiél’impact de l’utilisation de cyclomoteurs non conformes à la réglementation suite à un débridage, ce qui estreprésentatif de l’usage d’une partie non négligeable des possesseurs de ces petits engins !

Résultats Cyclomoteurs

Émissions et consommations des cyclomoteurs

L’évaluation des rejets des cyclomoteurs a porté sur 16 cyclomoteurs récents.

De manière à obtenir des résultats sur l’ensemble des types proposés à la vente et présents dans le parc, descyclomoteurs de différents types ont été testés : 9 scooters, 3 cyclomoteurs conventionnels et 4 à boîte devitesses.

Par ailleurs, pour refléter la situation actuelle d’utilisation des deux-roues, des évaluations ont également étémenées sur des cyclomoteurs en version débridée.

Les mesures d’émissions et de consommations de carburant ont été effectuées sur différents cycles d’usage :

• le cycle en vigueur en Europe (issu de la réglementation N°R47, cf. profil ci-dessous) ;

• le cycle deux-roues de la réglementation américaine (même si les cyclomoteurs n’y sont pas soumis, seule-ment les motocycles) ;

• et sur un cycle réel urbain, dont la mise au point à la demande de l’ADEME est décrite ci-après.

Cycle d’essais « réel ADEME cyclomoteurs »

Ce cycle a été mis au point à partir de l’enregistrement de la cinématique véhicule, sur un parcours réalisé enville avec un cyclomoteur ayant subi un débridage « léger » et répété 10 fois avec des départs à plusieurshoraires.

La facilité de circulation avec un cyclomoteur a permis de vérifier que les conditions de charge du traficn’influencent pas significativement les vitesses de parcours.

Le cycle retenu possède des caractéristiques réalistes par rapport aux usages des cyclomoteurs, avec une vitessemoyenne de 25 km/h, et une vitesse maximale de 65,9 km/h.

Cycle d’essais européen cyclomoteurs (ECE R47 )

0

10

20

30

40

50

60

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Temps d’essais (secondes)

Vites

se v

éhic

ule

(km

/h)

Vmax

Démarrage collecte

448 s112 s

•••• 8

Émissions et consommations des cyclomoteurs de configuration normale

Les émissions mesurées sur cycle européen font apparaître un niveau d’émissions inférieur à l’étape Euro1,mais encore éloigné de l’objectif Euro2 pour les cyclomoteurs catalysés, avec en moyenne 2,9 g/km de CO et1,6 g/km d’HC + NOX. Les niveaux d’émissions s’avèrent très élevés – beaucoup de modèles ne répondantmême pas aux valeurs limites d’homologation – pour les cyclomoteurs non catalysés, avec un niveau moyen de16,5 g/km de CO et 11,1 g/km d’HC + NOX, constitué, et c’est tout à fait naturel, en quasi-totalité d’imbrûlés HC(11 g/km). Ces résultats soulignent l’apport sur le plan des émissions polluantes, déjà constaté dans notrepremière évaluation, du système de post-traitement catalytique pour les deux-roues.

Sur le plan consommation, on retrouve également de meilleures consommations pour les deux-roues catalysés(2,8 l/100 km sur le cycle Europe contre 3,7 l/100 km) et un résultat inverse sur le CO2, dû à la conversionimportante de CO et HC en CO2 par le catalyseur (57,1 g/km contre 28,6 g/km).

Note : un paragraphe spécifique sur les consommations et rejets de CO2/gaz à effet de serre des deux-roues figure en fin de document, nous ne détaillons donc pas ici plus avant le volet CO2 des cyclomo-teurs, ni celui des motocycles, par la suite.

Une analyse plus poussée permet d’apprécier les effets des technologies moteurs et du post-traitement surles émissions polluantes. Il en ressort plusieurs typologies de résultats, selon que le véhicule est catalysé, noncatalysé et selon le type de système d’alimentation en carburant (injection ou carburateur). La différence decomportement est nettement visible dans l’illustration ci-dessous.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

HC +

NO

x g/

km

CO g/km

C2

C1

A1A2

Moyenne non catalysée

K2

K1L2

L1

D1

E2E1

F1Moyenne catalyséeH1I2

I1

Injection directe non catalysée

Catalysés

4-T non catalysés

2-T non catalysés

Euro1

Euro2

Résultats d’émissions des cyclomoteurs sur cycle d’essais européen

B1

Cycle réel ADEME cyclomoteurs

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200

Temps d’essai (secondes)

Vites

se v

ehic

ule

(km

/h)

Vmoy : 25,0 km/hDurée : 1197 sLongueur : 8 318 m

Sourc

e A

DEM

E

9 ••••

Il faut noter en particulier le bon comportement de la nouvelle technologie d’injection directe qui permet, sanscatalyseur, d’atteindre de bons niveaux d’émissions tout en préservant les consommations et les rejets de CO2.

Le nouveau cycle « réel ADEME cyclomoteurs » apporte un éclairage sur les niveaux réels d’émissions de cesvéhicules. Au global, si les ordres de grandeurs restent similaires, les rejets s’avèrent toutefois plus élevés quedans les conditions d’essais conformes à la norme européenne.

Notre sentiment, issu de la première étude des motocycles sur cycle « réel ADEME motocycles », se confirme icipour le cas des cyclomoteurs : les véhicules catalysés s’avèrent plus sensibles au cycle d’essais utilisé que lesvéhicules non dépollués. En effet, on observe :• des variations importantes dans le cas des véhicules catalysés, surtout pour ce qui concerne le CO (+ 50 %)

et les HC (+ 92 %), les NOX étant logiquement non affectés (catalyse d’oxydation) ;• des variations moindres pour les technologies non catalysées (de + 20 % à + 27 % de polluants et + 20 %

en consommation).

Enfin, les données sur cycles US complètent cette analyse sur la sensibilité des émissions aux cycles d’essais. Lesécarts avec les résultats sur cycle réglementaire européen 97/24 sont, dans l’ensemble, moins marqués qu’avecle cycle réel. Cette différence de variation s’explique, car même s’il comporte des transitoires de vitesses, le cycleUS FTP (non appliqué aux États-Unis aux cyclomoteurs, mais seulement aux véhicules légers et motocycles)possède un profil et une vitesse moyenne de 34,1 km/h qui ne représentent pas un usage majoritairementurbain, à la différence du cycle réel ADEME cyclomoteurs. Sur ce cycle US-FTP, on vérifie encore le peu desensibilité au changement de cycle des technologies anciennes 2-temps, à carburateur, non catalysées, à l’inversedes autres technologies (catalysées, 4-temps, injection).

Ces éléments nous conduisent à penser• d’une part, que le cycle R47 était bien adapté pour caractériser les émissions des véhicules de technologies

conventionnelles ;• d’autre part que, pour les technologies récentes, devant la sensibilité des rejets en fonction du cycle d’essais,

il existe un risque d’une optimisation des réglages des véhicules pour affronter le cycle d’homologation, avecéventuellement des niveaux de rejets en usage réel dégradés.

Émissions et consommations des cyclomoteurs débridés

Douze des seize cyclomoteurs testés en configuration normale ont également été évalués sur le plan des émis-sions et de la consommation de carburant après un débridage « léger » : c’est-à-dire par simple retraitdes dispositifs de limitation de puissance/vitesse (comme la rondelle de bridage dans le carter de transmis-sion, et la (les) chicane(s) dans le pot d’échappement), sans aller jusqu’à la mise en place de « kit de débri-dage/gonflage » du moteur.

Cycle Cycle Cycle Cycle Cycle Cycle Cycle Cycle Cycle 97/24 réel ADEME US 97/24 réel ADEME US 97/24 réel ADEME US

Campagne ADEME 2002-2003

Non catalysés

2-T carburateur 8 6,5 20,0 17,9

11,1 14,0 11,8

3,7 4,4 3,9

20,9 % 8,3 % 26,9 % 6,5 % 20,3 % 6,7 %

2-T injection 1 2,1 3,0 1,4

2,1 2,5 1,8

2,0 2,4 2,0

42,8 % 31,2 % 19,5 % 11,6 % 17,0 % 0,0 %

4-T 1 7,4 10,2 13,4

1,3 2,3 1,5

2,7 3,1 2,9

37,3 % 80,1 % 74,3 % 11,9 % 16,6 % 6,3 %

Catalysés

2-T carburateur 5 3,4 5,1 3,9

1,7 3,1 2,0

2,9 3,4 3,0

50,5 % 16,9 % 87,9 % 22,4 % 15,5 % 3,1 %

2-T injection 1 0,5 0,8 0,5

1,1 1,4 1,1

1,9 2,5 2,2

39,5 % – 12,9 % 24,1 % – 3,1 % 29,2 % 12,3 %

Véhicules testés(nbre)

CO en g/km(et en % par rapport à 97/24)*

HC + NOx en g/km(et en % par rapport à 97/24)*

Consommation en l/100 km (et en % par rapport à 97/24)*

Effet du cycle d’essais sur les émissions et consommations des cyclomoteurs

* sont exprimées en pourcentage, les variations constatées entre le cycle donné (Réel ou US) et le cycle 97/24.

•••• 10

Cette évaluation fournit des renseignements intéressants sur les niveaux d’émissions atteints dans cetteconfiguration.

Les évolutions de résultats en termes d’émissions et de consommations entre version standard et débridée diffé-rent sensiblement d’un modèle à l’autre, mais on peut retenir comme résultat global que :

• les véhicules catalysés ont tendance à voir leurs niveaux d’émissions se dégrader par débridage (en moyenne+ 8 % de CO et + 13 % d’HC + NOX) et leur consommation s’améliorer (– 14 %) ;

• le véhicule à injection directe non catalysé perd après débridage ses bonnes performances en émissions(+ 143 % de CO et + 54 % d’HC + NOX) et en consommation (+ 22 %) ;

• les véhicules non catalysés améliorent l’ensemble de leurs résultats : émissions de CO stabilisées, gain en HC+ NOX (– 13 %) et gain en consommation (– 14 %).

Ceci témoigne que les motorisations sont développées, puis mises au point pour un niveau de performances etde service rendu différent de celui fourni à la vente :

• le bridage par « rondelle » sur la transmission ou « chicanes » dans l’échappement conduit à ne pas exploiter lepotentiel du moteur. En particulier, la diminution de la contre-pression à l’échappement par débridage peutexpliquer les gains en consommation ;

• une conception intégrant dès le départ les contraintes de puissance/vitesse maximale permettrait éventuelle-ment un gain sur le plan des émissions. Toutefois, l’attente des consommateurs (performances) et la concep-tion des véhicules pour un marché européen, voire mondial, où subsistent des différences réglementaires(ex. : Suisse, pays de l’Est…) ne facilitent pas une telle démarche.

Synthèse des résultats sur les cyclomoteurs

Les travaux menés par l’ADEME permettent de tirer les enseignements suivants :

• Les valeurs d’émissions constatées (dans cette période de transition réglementaire) se situent à un niveauélevé par rapport à la limite réglementaire.

• L’apport de nouvelles technologies de moteurs (injection) et du post-traitement (catalyseur) permet d’atteindrede bien meilleurs résultats (en deçà de l’étape Euro1 et dans certains cas de Euro2 ou voisin, qui n’est appli-cable qu’en 2006).

• Si les ordres de grandeur restent comparables, les rejets sont sensibles au cycle d’essais, en particulier pour lesnouvelles technologies.

• Le débridage a un effet notable sur les niveaux d’émissions.

Nous reportons ci-après dans un tableau la synthèse des résultats des véhicules cyclomoteurs en configurationd’origine, constatés sur le cycle réglementaire, issus des deux campagnes d’essais ADEME.

Origine Débridé

Débridé/ Origine Débridé

Débridé/ Origine Débridé

Débridé/ origine origine origine


Non catalysés

2-T carburateur 7 17,0 17,8 4,4 % 11,9 10,4 – 12,5 % 3,8 3,7 – 2,3 %

2-T injection 1 2,1 5,1 143,3 % 2,1 3,2 53,8 % 2,0 2,5 21,6 %

4-T – 7,4 ** – 1,3 ** – 2,7 ** –

Catalysés

2-T carburateur 3 5,6 6,0 7,5 % 2,3 2,6 13,4 % 3,4 2,9 – 13,6 %

2-T injection 1 0,5 0,7 29,1 % 1,1 1,2 6,5 % 1,9 2,1 7,3 %

* Nombre de véhicules testés à la fois en configuration débridée et d’origine.

** Non testé.

Véhicules testés*(nbre)

CO (g/km) HC + NOx (g/km)

Cycle européen 97-24

Consommation (l/100 km)

Comparaison des émissions en configuration d’origine par rapport à une configuration « débridée »

11 ••••

(1) cf. synthèse « Évaluation de véhicules légers fonctionnant au GPL et comparatif avec leurs versions essence et Diesel », L. Gagnepainhttp://www.ademe.fr/auto-diag/transports/rubrique/Publications/document/rapportADEMEGPLEuro3_vf.PDF

Il est intéressant de comparer les résultats de ce tableau de synthèse avec les niveaux rencontrés pour des véhi-cules automobiles légers, dans des conditions voisines d’essais (cycle européen urbain ECE, départ chaud).

Les données issues d’une récente étude européenne soutenue par l’ADEME (1), où seize véhicules de technolo-gies récentes essence, Diesel et GPL ont été testés, permettent de constater, qu’en matière d’émissionspolluantes, seuls les résultats du cyclomoteur catalysé à injection sont satisfaisants par rapport aux résultats desautomobiles. En effet, les émissions de ces dernières sont relativement basses et se situent de 0,09 g/km à1,1 g/km pour le CO (avec une valeur minimale correspondant logiquement au cas du Diesel) et de 0,007 g/kmà 0,8 g/km en HC + NOX (valeur minimale correspondant logiquement au cas « essence »).

À l’inverse, sur le plan de la consommation et du CO2, l’ensemble des cyclomoteurs possèdent un netavantage. En effet, les automobiles testées dans l’étude européenne émettent de fortes quantités de CO2,avec de 142 g/km jusqu’à 276 g/km de CO2 ! Pour la consommation, ce résultat très défavorable aux auto-mobiles se retrouve avec des niveaux élevés de 7,6 à 11,6 l/100 km pour les « essence » et de 5,3 à7,9 l/100 km pour les Diesel.

Résultats Motocycles

Émissions et consommations des motocycles

Afin de compléter la première campagne de mesures déjà relativement fournie, nous avons évalué quelquesmotocycles supplémentaires pour deux familles distinctes : • les motocycles de 125 cm3 ;• les motocycles de plus de 125 cm3.

Émissions et consommations des motocycles de 125 cm3

L’évaluation des niveaux d’émissions et de consommation a été menée sur huit motocycles, plus précisément surquatre couples de deux motocycles identiques, ce qui permet, en plus de la répétition des essais, de vérifier lareproductibilité des résultats pour un « modèle constructeur » donné. Les modèles retenus représentent lesfamilles de 125 cm3 actuellement délivrées à la vente : scooter urbain, scooter à grandes roues et petite moto.Six motocycles correspondant à ces trois types ont été testés en 2003, ainsi qu’un couple de type « petite moto »au printemps 2005.

Rappel Campagne ADEME 2000

2-temps carburateur non catalysés 5 14,2 10,8 0,0 10,9 29,9 3,6

2-temps carburateur catalysés 2 4,0 2,0 0,0 2,1 67,8 3,4


Non catalysés

2-temps carburateur 8 16,5 11,0 0,0 11,1 28,6 3,7

2-temps injection 1 2,1 1,8 0,3 2,1 39,7 2,0

4-temps 1 7,4 1,0 0,3 1,3 49,4 2,7

Catalysés

2-temps carburateur 5 3,4 1,6 0,1 1,7 60,2 2,9

2-temps injection 1 0,5 0,8 0,3 1,1 42,1 1,9

Rappel des valeurs limites de la norme européenne

Euro1 (1999/2000) 6,0 3,0

Euro2 (2003/2004) 1,0 1,2

Émissions sur cycle européen 97-24

Véhicules CO HC NOx HC + NOx CO2 Consom. testés (nbre) (g/km) (g/km) (g/km) (g/km) (g/km) (l/100km)

•••• 12

Lors de l’évaluation lancée en 2003, pendant la période de transition réglementaire pour l’application d’Euro2aux motocycles (VN/NM 2003-2004 + dérogation, cf. § Normes Motocycles) il a été possible d’accéder à desvéhicules non dépollués ou munis d’une fonction dépollution limitée (petit élément de catalyseur dans l’échap-pement) et ayant déjà effectué plusieurs milliers de kilomètres. La campagne ADEME 2000 avait laissé envisagerl’apport important de la mise en place de catalyseurs sur des 125 cm3 neufs, en cours de mise au point chez unconstructeur de motocycles.

Les résultats sur ces huit véhicules permettent de refléter la situation du parc actuel des motocycles de 125 cm3,car cette classe de cylindrées a bénéficié – et bénéficiera encore dans le cadre de l’application d’Euro3 – decontraintes spécifiques moins sévères en ce qui concerne les émissions de polluants. La diffusion de catalyseurssur ce type de véhicules est en effet retardée au maximum et le cas échéant les catalyseurs mis en œuvre sontsommaires (forte contrainte liée au coût et donc faible charge en métaux précieux).

L’essai sur cycle urbain fournit les informations suivantes : les niveaux d’émissions sont voisins d’un modèle àl’autre avec, pour l’ensemble des véhicules, des émissions moyennes élevées restant en dessous de la limited’émissions réglementaire Euro1 avec de l’ordre de 12,4 g/km de CO, 1,3 g/km d’HC et 0,2 g/km de NOX, maistrès éloignées des nouvelles valeurs limites Euro2.

L’essai sur le cycle additionnel extra-urbain automobile amène, pour cet usage à vitesse plus élevée, uneaugmentation sensible des rejets de CO (entre 15 et 25 g/km), alors que les HC et NOX varient peu.

Ceci entraîne un résultat élevé pour les motocycles de 125 cm3 sur l’ensemble du cycle urbain + extra-urbain(cycle proche du cycle automobile), à savoir en moyenne 17,3 g/km de CO et 1,4 g/km d’HC + NOX, àcomparer aux valeurs attendues sur ce cycle pour les moins de 150 cm3 en 2006, respectivement 2 g/km et0,8 g/km et ceci, départ à froid… Un effort sur le post-traitement et la gestion de l’alimentation est donc attendu.Il s’avérera intéressant, dès lors, d’évaluer les performances environnementales de nouveaux véhicules 125 cm3

dépollués.

L’essai sur cycle « réel ADEME motocycles » fournit une indication complémentaire, conforme à la premièrecampagne d’essais de l’ADEME en 2000 : les rejets sur un cycle comportant de « vrais » transitoires sont enaugmentation sensible. Les niveaux moyens s’établissent en effet, pour la partie urbaine réelle, à 17,9 g/km enCO et 3,1 g/km en HC, soit des variations de + 44 % et + 161 % par rapport à la partie urbaine du cycle moto-cycles 97/24. Pour la partie extra-urbaine réelle, là encore une augmentation est enregistrée avec + 22 % et+ 42 % respectivement pour le CO et les HC, par rapport à la partie extra-urbaine du cycle Europe.

Enfin, pour le cycle US FTP, moins contraignant que le cycle « réel ADEME », on obtient, pour les six motocyclestestés, des valeurs plus proches des résultats sur cycle européen (cycle mixte urbain + extra-urbain dans ce cas),mais des variations différentes selon les polluants : – 15 % sur le CO, + 11 % sur les HC, ce qui confirme lasensibilité des émissions au cycle d’essais pour ces véhicules.

Campagne ADEME 2000 - 7 motocycles de cylindrée inférieure à 125 cm3 (100 à 125 cm3). Résultats sur cycle urbain 97/24

Non dépollués (5 motocyles) 20,6 11,7 0,1 11,7 45,7 4,8

Dépollués (2 motocycles 2-T) 3,0 2,7 0,0 2,7 68,0 3,4

Campagne ADEME 2002-2003 (8 motocycles 4-temps 125 cm3)

Urbain 97-24 12,4 1,3 0,2 1,5 59,4 3,5

Extra-urbain 97-24 20,5 1,0 0,3 1,3 50,7 3,6

Mixte 97-24 17,3 1,1 0,3 1,4 54,2 3,5

Urbain « réel ADEME » 17,9 3,1 0,3 3,4 59,2 4,1

Extra-urbain « réel ADEME » 25,1 1,4 0,3 1,7 54,0 4,1

Cycle « réel ADEME » complet 23,4 1,8 0,3 2,1 55,2 4,1

Cycle US mixte (pour 6 motocycles) 13,9 1,1 0,3 1,3 52,2 3,2


Euro1 (1999/2000) 2-T // 4-T 8,0 // 13, 0 4 // 3 0,1 // 0,3

Euro2 (2003/2004) < 150 cm3 5,5 1,2 0,3

Euro3 (2006/2007) < 150 cm3 2,0 0,8 0,15

Synthèse résultats motocycles 125 cm3

CO HC NOx HC + NOx CO2 Consommation (g/km) (g/km) (g/km) (g/km) (g/km) (l/100 km)

13 ••••

Émissions et consommations des motocycles de plus de 125 cm3

L’évaluation des niveaux d’émissions et de consommation des motocycles de plus de 125 cm3 a porté :

• d’une part, en 2003, sur six modèles non dépollués de cylindrées différentes (400 cm3, 600 cm3 et 900 cm3) ;

• d’autre part, en 2005, sur quatre modèles dépollués (deux avec catalyseurs d’oxydation sommaires, deux avecde véritables pots catalytiques et régulation de richesse par sonde lambda).

Comme pour les 125 cm3, des couples de motocycles identiques ont été testés, ce qui permet, en plus de larépétition des essais, de vérifier la reproductibilité des résultats pour un « modèle constructeur » donné.

Pour les motocycles non dépollués

La première classe de cylindrées couverte, à savoir 400 cm3, est constituée de modèles 4-temps à carburateur,sans système de post-traitement catalytique des gaz d’échappement : il s’agit, pour la campagne d’essais, devéhicules de type « maxi-scooter », plutôt orientés vers le confort et non vers la puissance (23,5 kW ~ 32 ch).

Les deux autres paires de motocycles sont dotées de cylindrées plus importantes de types « routières » et « spor-tives » avec 600 cm3 et 900 cm3, avec des puissances bien supérieures, respectivement de 44,8 kW (60,9 ch) et78 kW (106 ch) : cette dernière puissance approchant la limite maximale en France (la version « full power » decette moto étant en réalité par conception de 110 kW - 150 ch). Comme pour les 400 cm3, les véhicules testéspour ces deux dernières catégories étaient des modèles 4-temps sans système catalyseur actif.

Pour les motocycles dépollués

Une paire de motocycles de type « routières » de 600 cm3 à motorisation 4-temps également, dotés d’une alimen-tation par injection et d’une mince section de catalyseur d’oxydation, de puissances 72 kW (98 ch).

Un autre couple de motocycles de plus fortes cylindrées 1 200 cm3 (grandes routières), équipés avec un potcatalytique et régulation de richesse par sonde lambda et situés, comme pour les 900 cm3 précédemment cités,en limite de la puissance maximale autorisée en France (81 kW-110 ch).

Les tests ont été réalisés, comme pour les motocycles de 125 cm3, selon plusieurs cycles de conduite : le cycle« réel ADEME motocycles » développé en 2000, le cycle officiel européen 97/24/EC avec adjonction du cycleextra-urbain 91/441 automobile (tel que prévu dans la dernière directive 2003/77) et le cycle réglementaireaméricain, seulement pour les essais de motocycles non dépollués en 2003.

L’essai sur cycle urbain fournit les informations suivantes : les niveaux d’imbrûlés sont très élevés pour les deuxclasses de cylindrées les plus élevées 600 et 900 cm3. Les niveaux atteints par les 400 cm3 sont beaucoup plusfaibles (d’un facteur 10) pour ce cycle réglementaire. Ceci témoigne du soin apporté sur ce véhicule, au niveaudu moteur, pour le respect des normes. Pour les motocycles dépollués testés, seuls les résultats sur les moto-cycles de fortes cylindrées 1 200 cm3 sont bons, les résultats en retrait des motocycles de cylindrées 600 cm3

illustrent le fait que la fonction dépollution mise en place assure le minimum pour répondre à la norme.

Sur le cycle extra-urbain européen (qui sera mis en œuvre seulement à compter d’Euro3), les niveaux d’émis-sions polluantes sont peu modifiés et restent élevés pour les 600 et 900 cm3, mais on note une forte augmenta-tion du CO pour les cylindrées 400 cm3. Pour les motocycles dépollués de fortes cylindrées, les rejets en CO etHC sont logiquement moindres que sur cycle urbain et, inversement, ceux des oxydes d’azote sont un peu plusélevés : on retrouve, comme pour les automobiles, l’effet couplé thermique/catalyse des gaz d’échappement :meilleure conversion de CO et HC et plus de NOX à la source (gaz plus chaud).

Les essais sur cycle « réel ADEME motocycles », à la fois sur les parties urbaines et extra-urbaines, fournissent desinformations similaires pour ce qui concerne les véhicules non dépollués et pour les véhicules munis d’un post-traitement limité des gaz d’échappements. En revanche, pour les motocycles équipés d’un dispositif performantde dépollution, cette utilisation sur un cycle d’usage réel entraîne une dégradation sensible des rejets avec del’ordre de + 30 % sur les CO et les HC et + 100 % sur les oxydes d’azotes.

•••• 14

Sur le cycle réglementaire américain US-FTP, si les niveaux d’émissions des motocycles de plus fortes cylindréesnon dépollués demeurent élevés, les émissions des 400 cm3 se détériorent toutefois moins qu’avec les cyclesd’usages réels : on peut penser que ceci est dû, comme pour les 125 cm3, à la sévérité modérée de ce cycle.

Ces résultats permettent de tirer les enseignements suivants :

• Les motocycles de type scooters 400 cm3 testés atteignent des niveaux d’émissions intéressants, qui témoi-gnent du soin apporté par les constructeurs pour le respect de la norme, mais ces performances se dégradentquelque peu en dehors du cycle normatif, lors des essais sur cycle d’usage réel.

• Les motocycles de types routiers et sportifs, testés sans système de dépollution, possèdent des niveaux d’émis-sions importants, ce qui confirme la nécessité d’une diffusion rapide de véhicules équipés en pots catalytiques.Pour ces derniers, seuls les niveaux de CO2 et de consommations sont « raisonnables » par rapport à ceux desautomobiles. Nous reviendrons sur ce point dans le paragraphe « Deux-roues, consommation et CO2 ».

• Pour les véhicules récents dépollués actuellement commercialisés (tests de juin 2005), les constats suivantspeuvent être dressés :- apport limité d’un simple catalyseur d’oxydation (—> renforcement de l’imprégnation en métaux précieux etcoût plus élevé à attendre), bien meilleure performance des systèmes avec contrôle de richesse (qui permet-tent une amélioration côté moteur et côté catalyseur) ;- des progrès importants validés sur les motocycles de fortes cylindrées, par rapport aux modèles non dépol-lués (référence 900 cm3 retenue) avec des réductions drastiques des rejets – 96 % de monoxyde de carboneet – 77 % des hydrocarbures imbrûlés et des oxydes d’azote NOX, du fait du bon fonctionnement des cata-lyseurs 3-voies équipés en sondes lambda ;- un niveau répondant largement à la norme Euro2, permettant d’envisager le passage d’Euro3 en 2007 :exemple : 1 g/km de CO pour un niveau exigé Euro3 de 2 g/km ;

0,6 g/km d’HC + NOX pour un niveau exigé Euro3 de 0,3 g/km.

Les niveaux d’émissions observés dans cette campagne de mesures pour les motocycles, à la fois de faible cylin-drée 125 cm3 et de cylindrées plus importantes 400-900 cm3, sont illustrés dans le graphique ci-dessous, quisouligne les marges de progrès apportées par les nouvelles technologies (exemple des nouveaux scooters400 cm3 et des versions 1 200 cm3 à catalyseurs et sondes lambda).

0

1

2

3

4

5

6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

M2M1

N2N1O1

O2

U2

U1

P1

P2

Q2

Q1CO : 50,4 g/km

T1T2

R1

< 150 cm3

> 150 cm3

R2S1

S2

HC +

NO

x g/

km

CO g/km

600 et 900 cm3

dépollués

600 cm3

+ mini cata

400 cm3

Moy.

Moy.Moy.

Moy.

Moy.

125 cm3

Euro1 (4-T)

Euro2

1200 cm3

catalysés

+ sonde λ

15 ••••

Et les polluants non réglementés ?

Compte tenu de la nature des données à recueillir pour les PNR : nombre de polluants, quantités émises limi-tées, dispersion à la fois d’émissions et de mesures sur ce type de polluants, panel de véhicules, il est apparuplus judicieux à l’ADEME de concentrer les essais UTAC sur les polluants réglementés et la consommation, pourétudier plus en détail les effets liés à la technologie et à l’usage, au travers des différents cycles de tests.

L’éclairage sur les émissions de polluants non réglementés est obtenu, ou peut l’être par ailleurs, au travers detravaux spécifiques. On doit citer plus particulièrement :

• Une étude (1) menée par l’association européenne des constructeurs de motocycles, ACEM, portant sur lesrejets des Polluants Non Réglementés et le dénombrement des particules solides à l’échappement de douzedeux-roues de cylindrées et technologies variées.

(1) “Motorcycle unregulated emissions report” - ACEM - Mars 2002.

Campagne ADEME 2000 - 16 motocycles de cylindrée supérieure à 125 cm3 (250 à 1500 cm3). Résultats sur cycle urbain 97/24

Non dépollués (10 motocyles) 22,0 5,8 0,12 5,9 107 6,7

Dépollués (6 motocycles) 2,4 0,9 0,13 1,0 204 8,8

Campagne ADEME 2002-2003 (6 motocycles 4-temps > 125 cm3)

400 cm3

Urbain 97-24 2,1 0,3 0,3 0,6 125,9 5,4

Extra-urbain (70/220 automobile) 12,6 0,4 0,7 1,0 86,8 4,5

Mixte 2002/51-2003/77 8,7 0,3 0,5 0,9 101,4 4,8




Cycle US-FTP 4,5 0,2 0,5 0,7 97,3 4,4

600 et 900 cm3

Urbain 97-24 32,3 3,8 0,1 3,9 143,0 8,6


Mixte 2002/51-2003/77 26,5 2,3 0,2 2,5 104,3 6,4




Cycle US-FTP 22,2 2,2 0,1 2,3 120,9 6,8

600 cm3 + mini catalyseur oxydation

Urbain 97-24 8,6 1,5 0,1 1,6 161,4 7,5


Mixte 2002/51-2003/77 7,5 1,1 0,2 1,2 127,0 5,9




1200 cm3 catalysés

Urbain 97-24 1,8 0,5 0,1 0,6 178,9 7,6


Mixte 2002/51-2003/77 1,0 0,3 0,3 0,6 138,8 5,9





Euro1 (1999/2000) 2-T // 4-T 8,0 // 13,0 4 // 3 0,1 // 0,3

Euro2 (2003/2004) > 150 cm3 5,5 1,0 0,3

Euro3 (2006/2007) > 150 cm3 2,0 0,3 0,15

Synthèse résultats motocycles de plus de 125 cm3

CO HC NOx HC + NOx CO2 Consommation

(g/km) (g/km) (g/km) (g/km) (g/km) (l/100 km)

•••• 16(1) BTX : Benzène,Toluène et Xylènes.

Les principaux résultats de cette étude, disponibles sur le web, sont synthétisés ci-après :( http://www.acembike.org/html/docs/ACEM%20publications/ACEM%20unregulated%20emissions%20report.pdf )

Les technologies essayées concernent deux cyclomoteurs 50 cm3 2-temps et dix motocycles 4-temps de 150 cm3

à 1 300 cm3, avec alimentation en carburant par carburateur ou injection, présence ou non d’un système secon-daire d’injection d’air, catalyseur ou non. Le détail figure dans le tableau ci-dessous.

L’étude des polluants non réglementés a porté :

• D’une part, sur les polluants gazeux par mesures massiques et de concentration des espèces suivantes :benzène, 1-3 butadiène, xylènes, C9-aromatiques, sulfure d’hydrogène, dioxyde de soufre, toluène, monoxyded’azote, dioxyde d’azote, protoxyde d’azote, méthane, formaldéhyde, acétaldéhyde et ammoniac.

• D’autre part, sur les particules solides par l’ensemble des mesures suivantes :- mesure massique durant le cycle d’essai, par prélèvement sur filtre d’une fraction des gaz d’échappement viaun tunnel de dilution de type CVS (cf. réglementation automobile) ;

- mesure de la concentration de particules en nombre par comptage CPC (Condensation Particle Counter) ;- spectre granulométrique (taille/masse) avec un impacteur en cascade (MOUDI® - 11 plateaux) ;- analyse de composition chimique des suies recueillies (Chromatographies gazeuse + ionique).

Les conclusions à retenir sont les suivantes.

• Pour les PNR gazeux, les niveaux en composés hydrocarbonés sont logiquement liés à la quantité d’HC.On note la présence « semblable » d’un modèle à l’autre des produits résultants de la combustion, comme le1-3 butadiène, le méthane, et des composés aromatiques benzène, aromatiques en C7, C8 et C9 (espècesprovenant de la composition des essences). Pour les modèles à forts rejets d’imbrûlés HC (4-temps non cata-lysé, 2-temps), les valeurs de BTX (1) peuvent être 10 à 100 fois plus élevées que les valeurs usuelles des auto-mobiles.

• Les valeurs minimales et maximales rencontrées lors du test de ces douze véhicules sont reportées dansle tableau suivant, qui comporte deux colonnes supplémentaires à droite, illustrant les niveaux « rencontrés »pour des véhicules légers dans l’étude européenne récente soutenue par l’ADEME, citée plus haut dans cedocument (cf. p11).

Motocycles Cylindrée Alimentation Injection d'air Catalyseur

BK01 180 4-T Carbu Non Non

BK02 150 4-T Carbu Oui Non

BK03 950 4-T Inj. Non Oui

BK04 800 4-T Carbu Oui Oui


BK06 500 4-T Carbu Non Non


BK08 50 2-T Inj. Non Non



BK11 50 2-T Carbu Non Oui


2-temps

ou 4-temps

17 ••••

Pour les particules

Les niveaux d’émissions en masse des particules sont très bas – à l’exception notable des cyclomoteurs à fonc-tionnement 2-temps – avec des niveaux pour les 4-temps de 0,002 g/km à 0,006 g/km. Ces niveaux sont large-ment inférieurs à la valeur limite Euro4 prévue en 2005 pour les Véhicules Particuliers sur leur cycled’homologation NEDC, fixée à 0,025 g/km, et de ce fait, comparables aux rejets des véhicules à motorisationsessence conventionnelles (généralement < 0,001 g/km) ou aux Diesel équipés en Filtres à Particules(~ 0,004 g/km). Pour les deux motorisations 2-temps testées dans ce programme, les valeurs atteintes sont nette-ment plus élevées, avec respectivement 0,015 et 0,07 g/km.

Pour ce qui est du nombre total de particules émises au km, il s’apparente au cas des véhicules particuliers avecde l’ordre de 0,8x1012 à 1,3x1013 unités.

Note : les résultats du projet européen PARTICULATES (SAE 2004-01-1985) fournissent une indication sur les quantités de particules émises au kilomètre

dans le cas des véhicules particuliers : sans FAP, le nombre de particules sur cycle réglementaire NEDC des véhicules légers Diesel se situe dans une

plage allant de 0,6 à 2x1014. Des niveaux moindres mais proches sont obtenus pour les véhicules essence à injection directe (0,3 à 5x1013) et des niveaux

plus faibles pour les véhicules essence conventionnels (4x1011 à 7x1012) et bien entendu pour les Diesel équipés en FAP (1,5x1010 à 4x1012).

Émissions massiques de particules(g/km sur cycle 97/24/EC)

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

BK01 BK02 BK03 BK04 BK05 BK06 BK07 BK08 BK09 BK10 BK11 BK12

50 cm3

2-temps

50 cm3

2-temps

Limite Euro3 - VP (0,05 g/km sur cycle NEDC)

Limite Euro4 - VP (0,025 g/km sur cycle NEDC)

g/km

Benzène C6H6 6,3 107,2 0,001 2,40

1-,3 Butadiène C4H6 0,6 17,7 0,01 0,49

Xylènes C8H10 27,6 1250,2 0,002 3,87

C9 Aromatiques C9H12 25,5 994,2 0,00 2,31

Sulfure d’hydrogène H2S ~ 0 0,2 nd nd

Dioxyde de soufre SO2 0,3 5,6 0,15 11,29

Toluène C7H8 22,9 1172,3 0,009 10,35

Monoxyde d’azote NO 14,3 114,5 0,98 575,85

Dioxyde d’azote NO2 ~ 0 10,9 0,226 693,12

Protoxyde d’azote N2O ~ 0 7,4 0,06 12,19

Méthane CH4 3,7 145,8 0,320 26,80

Formaldéhyde CH2O 4,1 61,8 0,00 6,77

Acétaldéhyde C2H5O ~ 0 25,2 0,001 2,50

Ammoniac NH3 0,6 35,8 0,15 96,95

* Attention, échantillon de véhicules limité et technologies Euro1.

** Étude menée par IFP, TNO, Milbrook et TÜV sur 30 véhicules légers. Le cycle NEDC (pour New European Driving Cycle) désigne le cycle automobile européen

réglementaire et le cycle CADC (pour Common Artemis Driving Cycle) est un cycle représentatif de circulations réelles, bâti dans le cadre de travaux européens

et composé de parties urbaines, routières et autoroutières.

Nom / Composition 2-roues

Min.

2-roues

Max.

Étude ACEM pour 2 cyclomoteurs et 10 motocycles sur cycles 97/24/EC*

Étude EETP de VL Euro3Essence, Diesel, GPL sur cycles NEDC froid & CADC chaud**

VPMin.

VPMax.

•••• 18

Le profil granulométrique s’avère délicat à déterminer pour les motorisations 4-temps avec la métrologie utiliséeet les faibles quantités de particules recueillies (une analyse SMPS aurait sans doute permis d’en savoir plus).Pour les deux cas de motorisation 2-temps, où la quantité émise est plus élevée, on retrouve en revanche unprofil de spectre (masse/taille) typique des motorisations à combustion interne, avec une loi log-normale mono-modale centrée sur une médiane correspondant au plateau 320-560 nm.

Des éléments sur le profil granulométrique (nombre/taille) par SPMS figurent dans d’autres études, notammentles études de l’école d’ingénieurs de Bienne en Suisse (HTI-BFH : Hochschule für Technik und Informatiks -Berner Fachhochschule) sur les rejets particulaires des deux-roues :

• Étude (1) d’un petit 2-temps 50 cm3 et d’un petit 4-temps 125 cm3.

• Étude (2)(3) des motorisations nouvelles de type 2-temps à injection directe (Peugeot ‘TSDI’, Aprilia ‘Ditech’).

• Étude (4) des nano-particules de deux motocycles 4-temps de fortes cylindrées.

Elles fournissent les informations principales suivantes :

• les particules fines de diamètre 45 nm sont dix fois plus nombreuses que celles de diamètre 95 nm ;

• effet favorable du catalyseur en masse : réduction de 50 à 90 % de la quantité de particules émises ;

• effet variable du catalyseur sur le nombre : réduction pour le 4-temps, augmentation pour le 2-temps(vraisemblablement du fait d’un déréglage du ratio air/carburant), d’où l’intérêt d’approfondir le process deformation des particules dans le cas des deux-roues ;

• émission moindre de particules pour le moteur 2-temps IDE avec niveau comparable au 4-temps, mais audétriment d’un accroissement des émissions de NOX.

Les profils de distributions granulométriques en nombre/taille par analyse de mobilité électrique (SMPS)présentés ci-après confirment la similitude avec les profils classiques des émissions particulaires des motorisa-tions thermiques automobiles.

1.E+03

1.E+04

1.E+05

1.E+06

1.E+07

1.E+08

1.E+09

1.E+10

1 10 100 1000d [nm]

2-T

4-T

sans

catalyseur

counts

dN

/dlo

g D

p [

1/c

m3] 2-T

injection directe

avec catalyseur

Émissions de particules pour différentes motorisations 2-temps, 4-temps avec/sans catalyse, moteur chaud, vitesse constante : 30 km/h.

(Source : BUWAL/École d'Ingénieurs de Bienne - Déc. 2002.)

SMPS - Distribution en taille des particulesSpectre granulométrique cyclomoteurs et motocycles

avec catalyseur

sans catalyseur

(1) ‘’Summer Cold Start and Nanoparticulates of small scooters’’ - HTI-BFH - SAE 2002-01-1096 - Déc 2000.(2) ‘’Summer Cold Start & emissions of different 2-wheelers’’ - HTI-BFH - Contrat BUWAL VLR.02.05 - Déc. 2002.(3) ‘’Emission Factors and Influences on Particle Emissions of Modern 2-Stroke Scooters’’ - HTI-BFH - Contrat BUWAL VLR.03.05 - Déc. 2003.(4) ‘’Summer Cold Start, limited emissions and Nanoparticulates of 4 Stroke-Motorcycles’’ - HTI-BFH - Contrat BUWAL VLR.01.23 - Déc. 2001.

19 ••••

Analyse au regard des véhicules particuliers

On se trouve dans une situation voisine de celle des motorisations essence, qui ne sont pas, pour l’heure,réglementées :

• La réglementation VP pour 2010 (Euro5 et au-delà) devrait évoluer vers une analyse nombre/taille des parti-cules et prendre en compte le cas des motorisations essence, notamment pour celles dotées de la technologied’injection directe.

• Les motocycles devraient subir le même sort que ce dernier type de motorisations avec l’apparition del’injection directe, et le cas spécifique des 2-temps, où des niveaux très élevés d’HC (combustion + huile)sont rencontrés, est à traiter.

• Le problème de métrologie des émissions de particules devrait pouvoir trouver des réponses avec l’améliora-tion de la méthode gravimétrique prévue au plan réglementaire (travaux du MVEG pour Euro5 et 6), et lamise au point de plus en plus précise de techniques d’analyse des particules, en nombre et taille.

Deux-roues, consommation et CO2

Nous présentons ci-après, plus en détail que dans les paragraphes précédents, centrés sur les émissions depolluants, les niveaux de consommation de carburants observés pour les véhicules deux-roues et leurs rejetsde gaz à effet de serre/CO2.

Consommation des cyclomoteurs

Les mesures ont été réalisées sur trois types de cycles, comme pour les rejets d’émissions polluantes : urbainEurope, cycle US-FTP, et cycle urbain « réel ADEME cyclomoteurs ».

Des consommations basses très intéressantes sont notées pour les technologies récentes catalysées (2,9 à3,4/100 km) ou à injection directe (2 à 2,4 l/100 km). Des niveaux plus élevés sont en revanche obtenus pourdes technologies plus vétustes (3,7 à 4,4 l/100 km) heureusement appelées à disparaître.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

Cycle US-FTP

UrbainR47 Europe

Cycle « réel ADEMEcyclomoteurs »

Cycle US-FTP

UrbainR47 Europe

Cycle « réel ADEMEcyclomoteurs »

Catalysés

Non catalysés

2-T inj. directe

Moy. 2-T carbu.

non catalysé

4-T

Injection

+ catalysé

Moy. 2-T

carbu.

catalysé

l/1

00km

Consommation des cyclomoteurs

•••• 20

Il s’avère intéressant de rapprocher ces données des consommations en cycle urbain des véhicules légers : eneffet, les niveaux de consommation des meilleurs véhicules particuliers (Palmarès ADEME 2005 (1)) s’établissent,sur la partie urbaine du cycle automobile où le rendement des moteurs automobiles est particulièrementdégradé (pénalisation masse du véhicule, inertie, démarrage, redémarrage…), entre 5 l/100 km et 6,5 l/100 kmpour les véhicules essence (pour mémoire entre 3,9 l/100 km et 5,5 l/100 km pour les véhicules Diesel).

Note : compte tenu de la différence de densité entre gazole et essence, il est souhaitable de ne comparer les consommations volumiques des cyclo-

moteurs ou motocycles qu’avec leur homologue VP essence. La « lecture » plus correcte mais peu habituelle pour réaliser une comparaison avec les

consommations des VP Diesel serait d’utiliser les kg/100 km de carburant (consommation massique). La comparaison des cyclomoteurs ou moto-

cycles avec les automobiles sur le plan du CO2 présentée dans le paragraphe suivant n’aura pas cet inconvénient, puisque le CO2 émis est exprimé

en grammes par kilomètre parcouru.

Consommations des petits motocycles 125 cm3

Lors de cette campagne d’essais, les consommations de ces véhicules se sont établies entre 3,2 et 4,0 l/100 kmselon les cycles utilisés (urbain Europe, extra-urbain Europe, mixte Europe, « réel urbain ADEME », « réel extra-urbain ADEME », « réel mixte ADEME » et US-FTP), et ceci pour des véhicules non dépollués. Pour des véhiculesà technologies nouvelles, on peut s’attendre à des résultats encore meilleurs.

Comme pour les cyclomoteurs, ces performances sont intéressantes dans une logique de comparaison avecl’automobile. Ce qui est vrai pour les usages urbains – cf. les données précédemment citées du palmarèsADEME – reste valable pour les usages extra-urbains et mixtes : les 125 cm3 sont encore bien placés par rapportà des consommations de 4,3 à 5,1 l/100 km sur cycle européen mixte et de 3,9 à 4,6 l/100 km sur cycle extra-urbain des meilleures VP Essence (pour mémoire respectivement entre 3 et 4,3 l/100 km et entre 2,7 et

3,9 l/100 km pour les meilleurs VP Diesel).

(1) http://www.ademe.fr/auto-diag/transports/rubrique/CarLabelling/PresentPalmares2.asp

3,2

3,5

3,63,5

4,1 4,1 4,1

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

Mixte Europe

2002/51

« réel mixte

ADEME »Cycle

US-FTP

« réel urbain

ADEME »

« réel extra-urbain

ADEME »

Urbain

97/24 Europe

Extra-urbain

70/220 Europe

l/1

00km

Cycles réglementaires européen

Cycles « réels ADEME »

Cycle

réglementaire

américain

Consommation des motocycles de 125 cm3

21 ••••

(1) Masse de référence utilisée : moyenne masse à vide véhicules essence pondérée par les immatriculations 2004 : 1 080 kg, moyenne masse à vide desmotocycles 600 cm3 et 900 cm3 testés 205 kg.

(2) Taux de remplissage VP : 2,2 tous usages, 1,15 ville et motocycles : 1,1 - Sources TREMOVE (UE/DG Env.), Agence Européenne de l’Environnement.

Consommation des motocycles de plus de 125 cm3

Les résultats en termes de consommation ont fait apparaître, d’une manière similaire aux mesures d’émissions depolluants, des amplitudes différentes entre les familles des 400, 600, 900 et 1200 cm3.

Pour les 400 cm3 de type maxi-scooter, le niveau est encore satisfaisant quoique plus élevé que celui des véhi-cules de 125 cm3 (ceci est certainement dû à la masse de ces véhicules orientés « confort » ) avec des consom-mations volumiques de 4,4 à 5,4 l/100 km, selon le cycle utilisé.

Pour les 600 et 900 cm3, les niveaux de consommation s’avèrent nettement plus élevés, ceci est évidemment liéà la puissance installée. On retrouve un phénomène bien connu en automobile : pour permettre des perfor-mances (accélération, vitesse maximum…), on installe de la puissance et donc on obtient un bilan de consom-mation énergétique dégradé en usage réel. Cela s’avère particulièrement vrai pour les motorisations à allumagecommandé (c’est le cas des deux-roues) où le rendement à charge partielle est médiocre.

Avec des consommations autour de 6,2 l/100 km sur le cycle mixte européen, les motocycles de cylindrées600 cm3 et 900 cm3 évalués ne sont pas réellement bien placés par rapport aux véhicules particuliers : on l’a vu,les meilleurs véhicules essence sur ce même cycle, qui plus est départ froid, consomment moins que cela avecseulement 4,3 l/100 km à 5,2 l/100 km et, d’une manière générale, la consommation moyenne de l’ensemble desVP essence nouvellement immatriculés s’établit à un niveau de 6,8 l/100 km, voisin du résultat des motocycles.Pour les motocycles 1 200 cm3 à technologie plus perfectionnée (injection + sonde lambda), les résultats enconsommation sont meilleurs que pour la catégorie précédente, mais encore supérieurs – en raison de lapuissance installée et de la masse du véhicule – aux modèles 400 cm3.

Exprimés en consommation divisée par la masse du véhicule pour représenter l’efficacité énergétique à la massedéplacée, les résultats s’avèrent franchement décevant pour les motocycles, avec un rapport d’efficacité parrapport à l’automobile (1) de 3:1 (trois fois plus d’énergie nécessaire au motocycle qu’à la voiture pour déplacerune tonne) jusqu’à 5:1.

Mais, pour la notion de déplacement de personnes, c’est la valeur d’efficacité énergétique à la personne trans-portée qui compte et là, du fait des taux de remplissage usuels des véhicules (2), la comparaison est plusclémente pour les motocycles : l’écart par rapport à l’automobile est ramené à 1,5:1 à 2:1 pour un usage mixte,et devient favorable pour un usage urbain avec 0,8:1 pour les 600/900 cm3. Il est même de 0,5:1 pour les400 cm3 qui s’avèrent, pour cet usage, pratiquement deux fois plus efficaces que les véhicules automobiles.

2,0

3,0

4,0

5,0

6,4 6,4

6,8

4,8

5,4

4,4

5,96,0

7,0

8,0

Mixte Europe

2002/51

Cycle

« réel ADEME »

Cycle

US-FTP

Mixte Europe

2002/51

Cycle

« réel ADEME »

Mixte Europe

2002/51

Cycle

« réel ADEME »

Cycle

US-FTP

400 cm3

1200 cm3600 et 900 cm3

l/100km

Consommation des motocycles de plus de 125 cm3

5,6

•••• 22

CO2 - Gaz à effet de Serre

Avertissement

Si, dans le cas de véhicules dépollués (catalysés ou émettant à niveau très faible les polluants carbonés ethydrocarbonés CO & HC), il existe une quasi-proportionnalité entre consommation de carburant et rejetsde CO2 à l’échappement, il n’en va pas de même pour les véhicules à forts niveaux de rejets en CO et HC(le carbone non « vu » dans les gaz sous forme de CO2 se trouve sous forme de CO et HC – cf. notion de« combustion incomplète »).Pour permettre une analyse plus juste des contributions aux rejets de gaz à impact sur le réchauffementclimatique, il est préférable d’afficher pour les différentes catégories et technologies de véhicules à deux-roues des niveaux d’équivalent CO2, représentant en fait la quantité de gaz à effet de serre (GES) émis.Pour établir cette équivalence, si des coefficients PRG (1) (ou GWP) sont facilement disponibles pourcertaines molécules comme le N2O, CH4, SF6, PFC… et font l’objet d’un large consensus de l’instanceinternationale GIEC-IPPC(2), il est plus délicat de retenir des coefficients d’équivalence pour les autrescomposés présents à l’échappement : notamment dans le cas du CO, des hydrocarbures imbrûlés etencore plus pour les oxydes d’azote. Nous nous appuyons pour notre analyse sur les données envisagéespar le GIEC : à savoir, PRG pour le CO à minima de 1,15 (IPCC 2001, d’après l’équivalence CO <—> CH4),PRG pour les HC à minima de 11 (valeur hors méthane HCNM de l’IPCC 1991) et pas de prise en comptedes oxydes d’azote.

Pour plus de détails, se référer aux sites http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/ et http://www.ipcc.ch/

Émissions d’équivalent CO2 des cyclomoteurs

Les résultats pour le seul CO2 donnent des niveaux plus élevés pour les véhicules catalysés que pour les véhiculesnon catalysés, compte tenu de la conversion de quantités importantes de CO et HC (cf. paragraphes sur émissionsdes cyclomoteurs). L’utilisation d’équivalent CO2 fournit un éclairage différent avec les positions suivantes.

(1) PRG : Pouvoir de Réchauffement Global, GWP : Global Warming Potential.(2) GIEC : Groupement Intergouvernemental d’Experts sur l’évolution du Climat - IPCC : Intergovernemental Panel on Climate Change.


Non catalysés

2-T carburateur 8 169,0 179,1 102,7

2-T injection 1 62,0 59,8 71,9

4-T 1 69,1 72,5 87,0

Catalysés

2-T carburateur 5 81,4 86,3 103,0

2-T injection 1 52,0 57,4 66,5

Urbain 97/24 FTP Urbain réel

Éq.CO2 en g/km

Véhicules testés (nbre)

Scooter 400 cm3 26,4 23,6 4,0 4,4

Ratio 2-roues/auto 3,2 3,7 0,5 (1/1,9) 1,5

600 et 900 cm3 41,8 31,1 6,2 5,8

Ratio 2-roues/auto 5,0 4,9 0,8 (1/1,2) 2,0

1200 cm3 29,4 22,7 7,0 5,4

Ratio 2-roues/auto 3,5 3,6 0,9 (1/1,1) 1,8

Réf. automobile* 8,3 6,3 7,7 3,0

* moyenne pondérée des immatriculations des véhicules essence 2004.

Efficacité énergétique

en l/100 km/t.

Efficacité énergétique

en l/100 km/voy.

Cycle urbain Cycle mixte Cycle urbain Cycle mixte

23 ••••(1) http://www.ademe.fr/auto-diag/transports/rubrique/CarLabelling/doc/vehicules_particuliers_fr_2005.pdf

Ceci reflète mieux les progrès réalisés et les gains énergétiques des modèles à technologie récente. C’estparticulièrement visible pour le modèle catalysé à injection, et légitime le mode de présentation de l’impact surles rejets de gaz à effet de serre choisi dans notre synthèse, par équivalent CO2.

Les niveaux de rejets de gaz à effet de serre sur des cycles typés urbains se révèlent être très bien placés, parrapport aux niveaux occasionnés par les automobiles sur la partie urbaine du cycle réglementaire (cycle qui n’estpas particulièrement sévère par rapport aux usages réels et à certaines conditions de trafic), puisque les meilleursvéhicules émettent alors entre 103 et 143 g/km de CO2 pour les Diesel, et de 120 à 155 g/km pour les essence.

Émissions d’ équivalent CO2 des motocycles de 125 cm3

Selon les cycles utilisés, les niveaux moyens de rejets pour ces motocycles se situent entre 80 et 109 g/kmd’équivalent CO2.

Le niveau sur cycle urbain européen de 84 g/km éq.CO2 est satisfaisant par rapport au niveau précédemment citépour les véhicules particuliers en ville, lieu d’utilisation privilégiée de cette catégorie de véhicules à deux roues.

Émissions d’ équivalent CO2 des motocycles de plus de 125 cm3

Pour les motocycles de cylindrées supérieures à 125 cm3, les résultats en termes d’émissions de gaz à effet deserre se situent à un niveau plus élevé que pour la catégorie précédente, compte tenu des niveaux de consom-mation (et donc du CO2 à l’échappement) et du carbone rejeté par combustion incomplète (CO, HC).

Les niveaux atteints, de 105 g/km éq.CO2 à 144 g/km éq.CO2 pour les 400 cm3 selon les cycles, restent correctspar rapport aux données rencontrées pour les véhicules particuliers, notamment si l’on examine l’usage en cyclemixte (115 g/km), où les meilleures automobiles se situent respectivement entre 90 et 115 g/km pour les Dieselet entre 104 et 122 g/km de CO2 pour les essence.

Pour les 600 cm3 et 900 cm3, les résultats allant de 127 g/km éq.CO2 à 219 g/km témoignent d’une performancemédiocre, en termes d’impact effet de serre, pour ces motocycles testés pendant la période de transition régle-mentaire sur les émissions de polluants et peu ou pas équipés en système de dépollution. Largement plus émet-teurs que les meilleurs véhicules essence/Diesel, ils sont également encore au-dessus des valeurs moyennesessence/Diesel des véhicules vendus, sur le cycle mixte. Plus précisément 78 % des véhicules Diesel et 55 % desvéhicules essence immatriculés(1) se situent en dessous du niveau de 160 g éq.CO2/km, obtenu sur cycle mixtepar ces motocycles de cylindrées élevées.

Pour les motocycles de 1200 cm3 pour lequel des résultats en net progrès étaient attendus, compte tenu d’unetechnologie plus moderne avec injection de carburant régulée par contrôle de la teneur en oxygène des gazd’échappements (sondes lambda), et dépollution catalytique, les niveaux s’avèrent, en effet, bien meilleurs avec103 à 188 g/km éq.CO2 selon le cycle d’essais. De fait, ils possèdent des rejets très similaires à ceux des auto-mobiles : avec 143 g/km éq.CO2 sur le cycle mixte européen, qui sert généralement de référence, ces moto-cycles sont mieux placés puisqu’ils émettent moins de gaz à effet de serre que la moyenne des émissions desvéhicules Essence (163 g/km) et Diesel (150 g/km) vendus.

Le tableau figurant ci-après fournit une comparaison des performances sur le plan des rejets de gaz à effet deserre des différentes catégories de véhicules : cyclomoteurs, 125 cm3 et motocycles de plus de 125 cm3 testésdans la campagne ADEME, ainsi que des véhicules particuliers actuellement vendus.

Moyenne

motocycles 80 88 85 86 109 98 102 125 cm3

Cycle US Urbain Extra-urbain Mixte 2002/51 Urbain Extra-urbain Cycle réel

(mixte) 97-24 97-24 (départ chaud) réel réel complet

Éq.CO2 en g/km

•••• 24

Conclusions

L’ensemble des travaux menés par l’ADEME sur les deux-roues motorisés permet de dresser les principauxconstats suivants.

Un parc total de 2,4 millions de deux-roues motorisés

Le parc des deux-roues est constitué de 1,4 million de cyclomoteurs (c’est-à-dire de deux-roues de cylindréeinférieure à 50 cm3 et de vitesse maximale limitée à 45 km/h), dont près de la moitié de scooters et de 1 millionde motocycles. Les ventes annuelles sont de l’ordre de 170 000 unités pour chacune de ces deux catégories.Les cyclomoteurs effectuent environ 2400 kilomètres par an contre 2000 à 6000 km/an pour les motocycles.

Historiquement largement constitué de motorisations à 2-temps (près de 75 % en 1980) pour des raisons desimplicité, d’encombrement, de performances, le parc de deux-roues évolue, depuis les années 1990, avecl’introduction des réglementations antipollution et la demande accrue d’agrément de conduite formulée par lesutilisateurs, vers une majorité de véhicules à motorisation 4-temps (de l’ordre de 60 % de 4-temps en 2005contre 25 % en 1980).

Depuis 2000, un planning d’application de normes est établi

Avec un certain retard par rapport à leurs homologues automobiles, compte tenu des contraintes technolo-giques et de coûts, les deux-roues voient leurs niveaux d’émissions contraints à la baisse par des directiveseuropéennes (97/24 et 2002/51). Plusieurs paliers de réduction des rejets sont désormais en place :

• Euro1 en 2000 et Euro2 en 2004, à la fois pour les cyclomoteurs et les motocycles ;

• Euro3 en 2007 pour les motocycles (en cours de discussion pour les cyclomoteurs).

Cyclomoteurs

Non catalysés

2-temps carburateur 179,1 169,0 102,7 – – – –

2-temps injection 59,8 62,0 71,9 – – – –

4-temps 72,5 69,1 87,0 – – – –

Catalysés

2-temps carburateur 86,3 81,4 103,0 – – – –

2-temps injection 57,4 52,0 66,5 – – – –

Motos < 125 cm3 (non dépollués)

4-T carbu 80 84 104 83 96 84 99

Motos > 125 cm3 (non dépollués)

400 cm3 105 132 144 105 124 115 128

600 cm3 et 900 cm3 170 211 219 127 142 156 159

Motos > 125 cm3 (dépollués)

1200 cm3 – 186 202 104 119 143 137

Automobiles

VP Diesel Top Ten Min./Max – 103/143 – 82/103 – 90/115 –

VP essence Top Ten Min./Max – 120/155 – 93/107 – 104/122 –

Moyenne des ventes 2004 Diesel – 192 – 125 – 150 –

Moyenne des ventes 2004 essence – 216 – 132 – 163 –

Moyenne des ventes 2004 – 199 – 127 – 154 –

Mixte Urbain Urbain Extra-urbain Extra-urbain Mixte Mixte

US-FTP Europe réel Europe réel Europe réel

Synthèse résultats d’émission de CO2 équivalent des cyclomoteurs et motocycles

25 ••••

Les deux-temps et les quatre-temps sont désormais soumis aux mêmes normes d’émissions

Les efforts technologiques et la nouvelle structure des normes font qu’il n’y a plus lieu de distinguer lesmotorisations de type 2-temps/4-temps. Désormais, les mêmes niveaux d’émissions sont exigés pour les diffé-rentes technologies. Rappelons que la norme précédente d’émissions (Euro1-2000) autorisait des rejets enhydrocarbures imbrûlés pour les motocycles 2-temps encore supérieurs de 33 % par rapport aux 4-temps etque la réglementation précédente, applicable pendant les années 1990-2000, permettait même un niveaud’émissions d’HC pour les 2-temps deux fois supérieur à celui des 4-temps ! Il subsiste seulement, pour l’ins-tant, une distinction pour les motocycles, entre les petites cylindrées et les cylindrées plus importantes (endeçà ou au-delà de 150 cm3), pour refléter les différences d’utilisation (usage urbain et loisirs/ usage mixte :urbain-routier-autoroutier).

Les nouvelles normes imposent une diminution drastique des émissions des deux-roues

Une réduction forte des émissions avec, entre Euro1 (2000) et Euro2 (2004).

Pour les cyclomoteurs :

• division par 6 des rejets de monoxyde de carbone (CO) !

• division par près de 3 des émissions d’hydrocarbures imbrûlés (HC).

Pour les motocycles :

• CO : réduction de – 30 % pour les 2-temps à – 60 % pour les 4-temps ;

• HC : division par 3 pour les 4-temps et jusqu’à par 4 pour les 2-temps.

Pour les motocycles, ces niveaux d’émissions devront encore décroître au 1er janvier 2007 :

• de 60 % supplémentaires pour le CO ;

• de 60 % supplémentaires pour les HC (un effort un peu moindre pour l’instant sur les cylindrées inférieures à150 cm3 avec – 33 %).

Les tests réalisés par l’ADEME montrent les progrès significatifsdes cyclomoteurs en matière de dépollution...

Un test de véhicules catalysés a été réalisé pour la catégorie cyclomoteurs. Les résultats permettent de vérifierl’apport considérable de la dépollution pour abaisser les rejets :

• réduction de 80 % du CO et de 85 % des HC pour les moteurs 2-temps à carburateur ;

• réduction de 76 % en CO et 60 % en HC pour les moteurs 2-temps à injection.

Même s’il est très délicat de comparer les rejets de catégories de véhicules différentes comme l’automobile et lesdeux-roues (insertion dans le trafic, profils cinématiques des parcours…), on peut noter, en s’attachant auxperformances en milieu urbain (polluants exprimés en g/km) :

• pour les motorisations non dépolluées qui ne sont heureusement plus commercialisées aujourd’hui (mais quisont encore présentes dans les parcs), on retrouve des rejets de 2 à 16 fois plus élevés en CO et de 1,25 à14 fois plus élevés en HC que pour le véhicule automobile le moins bien placé dans une récente étude euro-péenne, à laquelle l’ADEME a participé (tests de véhicules particuliers Euro3) ;

• à l’inverse pour les motorisations dépolluées (ex : 2-temps injection catalysée) les résultats sont satisfaisants etprometteurs avec des ordres de grandeur d’émissions comparables à ceux des automobiles testées.

•••• 26

… que l’on observe aussi sur les motocycles

Pour des motocycles non dépollués (encore commercialisés pendant la période transitoire de mise en place de lanorme lors de la campagne d’essais ADEME), les points suivants ont pu être vérifiés :

• Pour des 125 cm3 : amélioration importante des performances environnementales entre 2000 et 2003, avec uneréduction de prés de 50 % du CO et de plus de 90 % des HC (et ceci sans mise en œuvre de catalyseurs).

• Rappelons que des tests menés, en 2000, sur des premiers véhicules catalysés de cette catégorie ont montré legrand potentiel de dépollution de la catalyse (plus de 80-85 % de réduction sur CO et HC).

• Pour les motocycles de plus de 125 cm3, les nouveaux tests ont mis en évidence le bon comportement enémissions des modèles 400 cm3 (moteurs 4-temps) et les niveaux logiquement plus élevés de celles-ci en cequi concerne les cylindrées plus fortes non dépolluées (600 et 900 cm3).

Pour des véhicules récents dépollués actuellement commercialisés : tests de juin 2005 sur des motocycles de fortecylindrée (1200 cm3), pour lesquels les constats suivants peuvent être dressés :

• des progrès importants par rapport aux modèles non dépollués avec des réductions drastiques des rejets– 96 % de monoxyde de carbone et – 77 % des hydrocarbures imbrûlés et des oxydes d’azote NOX du fait dubon fonctionnement des catalyseurs 3-voies équipés en sondes lambda ;

• un niveau répondant largement à la norme Euro2 et permettant d’envisager le passage d’Euro3 en 2007 :exemple : 1 g/km de CO pour un niveau exigé Euro3 de 2 g/km ;

0,6 g/km d’HC + NOX pour un niveau exigé Euro3 de 0,3 g/km.

Le débridage détériore fortement la qualité de l’air

L’effet du débridage (retrait des dispositifs limitant la puissance et/ou la vitesse maximale) a été égalementétudié pour les cyclomoteurs. Il faut retenir que le débridage entraîne une dégradation alarmante des émissionspolluantes pour les technologies récentes (catalysées et/ou dotées de système à injection) :

• augmentation très forte des rejets pour la technologie d’injection directe non catalysée :+ 143 % de CO ;+ 54 % pour les HC + NOX ;

• augmentation sensible également pour les véhicules catalysés de l’ordre de + 8 % pour le CO et + 13 % pourles HC + NOX. Dans ce dernier cas, il faut noter que l’effet du débridage va être très significativement amplifiéà terme par la détérioration rapide du système catalytique (du fait des quantités de HC émises et des augmen-tations de températures correspondantes).

Dans cette situation ou plus radicalement lors de débridages ‘extrêmes’ par le retrait pur et simple de l’élémentcatalytique, les niveaux de rejets des deux-roues dépollués vont atteindre les seuils prohibitifs émis par lesdeux-roues non dépollués (CO multipliés par 3, rejets d’HC + NOX multipliés par 4).

Sur les cycles d’essais « usages réels », les rejets augmentent

Les tests sur cycles d’essais « usages réels » cyclomoteurs et motocycles définis par l’ADEME avec l’UTAC, ontpermis les deux constats importants suivants :

• malgré des niveaux plus élevés de rejets de polluants (phénomène également rencontré en automobile), lesordres de grandeurs restent comparables. Le cycle d’essais officiel permet donc d’apprécier les efforts techno-logiques d’une génération à l’autre ;

• les niveaux de rejets de polluants réellement émis à l’atmosphère peuvent s’avérer sensiblement supérieursaux données constatées sur les cycles d’essais normatifs : il a pu ainsi être constaté des rejets accrus en CO de+ 20 à + 50 % et de + 26 % à + 88 % en HC pour des cyclomoteurs 2-temps à carburateur non catalysés etcatalysés (cette dernière technologie, plus pointue, étant logiquement plus sensible aux cycles d’usages).

27 ••••

L’attrait des deux-roues motorisés de petites et moyennes cylindrées en matière de consommation et de rejets de gaz à effet de serre (CO2)

Les tests mis en place par l’ADEME ont permis d’évaluer les niveaux de consommation de carburant et les rejetsde CO2 associés des différents cyclomoteurs et motocycles investigués. Il ressort principalement :

• un niveau de rejets de l’ordre de 50 à 80 g/km éq.CO2 (selon le véhicule) en usage urbain pour les cyclomo-teurs récents, à comparer à des rejets urbains de l’ordre respectivement de 103 à 143 g/km et de 120 à155 g/km pour les 10 meilleurs véhicules Diesel et essence mis en vente en 2004 ;

• un niveau également intéressant pour les 125 cm3, avec des rejets situés autour de 85 g/km sur cycle urbain, àcomparer aux rejets de 103 à 143 g/km (Diesel) et de 120 à 155 g/km (essence) pour les 10 meilleurs véhi-cules mis en vente en 2004 ;

• un niveau peu satisfaisant pour les motocycles de cylindrées supérieures non dépollués, hormis pour les400 cm3 (scooters 4-temps, plutôt orientés agrément que performances) avec 115 g/km en usage mixte. Lesmotocycles routiers ou sportifs testés affichant un niveau de CO2 équivalent de 160 g/km, ce qui correspond,à peu de chose près, à la moyenne des ventes de la catégorie véhicules essence en 2004. Ce résultat lespénalise sur le plan de l’efficacité énergétique, au passager transporté ;

• un niveau plus satisfaisant pour les motocycles de cylindrées 1200 cm3 à technologie injection de carburantplus pot catalytique, avec de l’ordre de 140 g/km d’équivalent CO2 en usage mixte, ce qui les situe en dessousde la moyenne d’émissions des automobiles vendues mais en retrait par rapport par aux meilleurs véhiculesDiesel et Essence. Compte tenu de la masse limitée des motocycles par rapport aux véhicules particuliers, onest en droit d’espérer des progrès significatifs sur ce plan avec l’émergence de stratégies « moteur plus propreet économe ».

Perspectives

Une campagne d’expérimentation est en réflexion pour permettre d’accéder à des données comparatives pourles deux-roues motorisés et les véhicules légers en conditions réelles d’usage. Il convient de noter qu’au-delàdes impacts sur les émissions polluantes et la consommation d’énergie, les deux-roues motorisés possèdent unepart de responsabilité significative en matière de bruit, tout particulièrement pour les usages en milieu urbain.Ces émissions sonores mériteront d’être également quantifiées à l’avenir.

Enfin, l’amélioration des connaissances sur les émissions polluantes, les rejets de gaz à effet de serre et leconstat des progrès réalisés pour les deux-roues à motorisations essence, ne doivent pas empêcher de s’inté-resser aux potentialités des filières alternatives, comme la motorisation électrique ou l’utilisation du vecteurénergétique hydrogène pour l’alimentation d’une pile à combustible pour ces véhicules.

Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie Département Technologies des Transports 500, route des Lucioles - 06560 Valbonne

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LES IMPLANTATIONS DE L’ADEMECentre d’Angers Centre de Valbonne Centre de Paris-Vanves Bureau à Bruxelles

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