Une étude comparative du rendement a été menée dans le cadre du programme écoTECHONOLOGIE pour véhicules de Transports Canada afin d’évaluer les implications réelles des efforts d’allègement fournis par les constructeurs relativement au rendement dynamique. La technologie de pneu à faible résistance au roulement a également été mise à l’essai sur le terrain pour évaluer les caractéristiques de rendement.
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Résumé
Le programme écoTECHNOLOGIE pour véhicules (éTV) de Transports Canada sert à évaluer et à mettre à l’essai les technologies routières émergentes qui sont employées dans le système de transport du Canada. L’allègement des véhicules et les pneus à faible résistance au roulement sont deux de ces technologies qui sont actuellement intégrées dans les véhicules routiers canadiens. Le but de ce rapport est de répondre à la question : quels sont les effets du rendement dynamique par l’application de ces technologies?
Grâce aux essais effectués par le Centre d’essais pour véhicules automobiles de Blainville (Québec), Transports Canada a évalué ces technologies. Les essais ont été menés par PMG Technologies sur six (6) véhicules sélectionnés par Transports Canada.
Le terme « allègement des véhicules » fait référence à la réduction de la masse d’un véhicule. Les avantages conceptuels de l’allègement des véhicules sur les générations de modèles comprennent un rendement accru, de plus faibles émissions de gaz à effet de serre (GES) et une économie de carburant accrue. Toutefois, les avantages pratiques doivent être évalués pour analyser un éventuel gain ou une éventuelle perte de rendement dynamique avec les mises en œuvre actuelles des fabricants.
Les pneus à faible résistance au roulement sont commercialisés avec des coefficients de résistance au roulement inférieurs aux pneus conventionnels. Cette caractéristique améliore généralement les cotes de consommation de carburant, mais leur impact sur le rendement dynamique du véhicule requiert une enquête. En comparant directement le rendement d’un pneu à faible résistance au roulement avec un pneu conventionnel, nous pouvons mesurer et constater les effets de telles écotechnologies sur le rendement réel.
Les normes de mise à l’essai établies par la Society of Automotive Engineers, l’Organisation internationale de normalisation et les Normes de sécurité des véhicules automobiles du Canada ont été suivies pour l’enquête principale dans le cadre de ce projet. Bien que ces procédures soient généralement effectuées sur une base de réussite/échec et brossent un tableau élémentaire du rendement d’un véhicule, ce rapport comprend les résultats de leur analyse sur un ensemble complet de données recueillies pour mieux comprendre le rendement dynamique.
Les trois (3) modèles de véhicules mis à l’essai ont été choisis pour représenter différentes classes de véhicules légers ainsi que différentes configurations de transmission. Ces véhicules comprenaient : Ford F150, camionnette standard à propulsion; Acura MDX, véhicule utilitaire sport à traction intégrale et Volkswagen Jetta, berline compacte à traction. Les essais suivants ont été établis pour évaluer leur rendement dynamique.
- Tenue de route : Essais standards de dérapage et d’espace de virage
- Tenue de route : Slalom standard (essai de réponse transitoire)
- ISO 3888-2:2002 Manœuvre de changement de voie en cas de situation grave ou d’urgence
- FMVSS/NSVAC 126 – Système électronique de contrôle de la stabilité
- FMVSS/NSVAC 135 – Systèmes de freinage de véhicules légers
- SAE J1491 – Mesure d’accélération du véhicule
Descriptions des essais
Les résultats par méthode des véhicules mis à l’essai sont les suivants :
Aire de dérapage latérale
L’essai de l’aire de dérapage latérale a été effectué à des vitesses variables afin de mettre à l’essai la capacité du véhicule à maintenir le contrôle à ses limites maximales de virage. À mesure que les vitesses augmentaient, l’activation du contrôle de la stabilité devenait un facteur majeur à prendre en considération. Toutefois, les essais n’ont démontré aucun gain ni aucune perte importante de rendement avec l’allègement du véhicule ou l’ajout de pneus à faible résistance au roulement.
Départ en cercle de braquage
Le cercle de braquage a été mesuré à l’aide d’une procédure de cercle de braquage à basse vitesse. Cette procédure a été effectuée pour mesurer toutes les différences potentielles dans le diamètre du cercle de braquage entre les véhicules mis à l’essai. Aucune différence importante n’a été relevée entre les années de modèles ou les types de pneus.
Changement de voie en situation d’urgence
La manœuvre de changement de voie en situation d’urgence ISO 3888-2:2002 a été effectuée afin d’évaluer les caractéristiques de tenue de route et de contrôle du véhicule durant une situation d’urgence. Les résultats des essais ont démontré que l’allègement du véhicule et les pneus à faible résistance au roulement ne fournissaient ni avantage ni désavantage direct.
Contrôle électronique de stabilité
La NSVAC 126 permet d’évaluer le rendement des systèmes de contrôle de stabilité en tant que fonction de lacet. La valeur maximale de vitesse de lacet et les vitesses de lacet en tant que pourcentage de valeur maximale de lacet après 1 et 1,75 seconde ont été comparées dans la procédure normalisée. Tous les véhicules ont passé les vitesses de lacet minimums réglementées dans la plupart des essais avec des différences minimes causées par l’allègement et les pneus à faible résistance au roulement.
Essais de freinage
Les essais de freinage menés sur les véhicules ont été effectués conformément à la NSVAC 135. Les résultats de l’efficacité à froid et de l’efficacité à haute vitesse ont été pris au poids brut du véhicule et à la masse de véhicule sous charge légère. Les résultats des deux ensembles d’essais ont démontré que le rendement de freinage variait entre les modèles de véhicules allégés et non allégés, sans avantage direct ni indirect avec allègement et pneus à faible résistance au roulement parmi les véhicules mis à l’essai.
Essai de slalom
Un essai de slalom a été effectué afin d’observer les caractéristiques de tenue de route des véhicules. L’impact du contrôle électronique de stabilité (CES) est devenu difficile à évaluer avec ses niveaux d’activation variables. Les résultats ont ensuite été démontrés avec et sans l’activation du CES. Le rendement de slalom n’a pas démontré de corrélation constante avec les pneus à faible résistance au roulement ou l’allègement. Les résultats ont démontré des gains et des pertes de rendement avec l’allègement et les pneus à faible résistance au roulement.
Mesure d’accélération du véhicule
Les véhicules ont été mis à l’essai selon la procédure de la norme SAE J1491. Une course à vitesse de pointe maximale de 1000 m sur un essai de 8 à 98 km/h a été effectuée. Les véhicules allégés et les véhicules munis de pneus à faible résistance au roulement ont généralement démontré une plus grande accélération et des vitesses de pointe plus élevées.
Conclusion
Les véhicules munis de pneus à faible résistance au roulement et les véhicules allégés se sont avérés avoir un rendement équivalent ou supérieur aux véhicules non allégés ou munis de pneus conventionnels.
- Le rendement de tenue de route n’a démontré aucune corrélation importante avec l’allègement et les pneus à faible résistance au roulement.
- Les essais de freinage et de slalom ont démontré des résultats variables aux paramètres mis à l’essai.
- Les essais en ligne droite, notamment à une vitesse de pointe et avec accélération, ont démontré un rendement accru dans la plupart des configurations de véhicules.
Il n’y a eu aucune grande inquiétude observée en matière de rendement dynamique de véhicule en raison d’un allègement ou de pneus à faible résistance au roulement dans le cadre de la campagne d’essais éTV.