PEMS

Un PEMS est une unité de mesure autonome qui se monte sur un véhicule pour enregistrer les émissions d'échappement pendant la conduite réelle. Contrairement aux tests en laboratoire sur un dynamomètre, le PEMS capture les oxydes d'azote, le dioxyde de carbone, les particules et d'autres polluants lorsque le véhicule fonctionne dans des conditions réelles: accélération, freinage, ralenti, vitesse de croisière sur autoroute, trafic urbain. Le système aspire les gaz d'échappement à travers des lignes d'échantillonnage, les analyse en temps réel avec des instruments comme des cellules infrarouges non dispersives et des détecteurs chimiluminescents, et enregistre les données liées à la vitesse du véhicule, à la charge du moteur et à la localisation via GPS.

Le PEMS est devenu obligatoire pour la certification des véhicules légers en vertu des réglementations Euro 6 à partir de 2017 et peu après en vertu des réglementations de l'EPA américaine. Les régulateurs utilisent le PEMS pour vérifier que les voitures respectent les limites d'émissions non seulement dans le cycle de laboratoire contrôlé, mais aussi sur toute la gamme des modes de conduite sur route. Une unité PEMS typique pèse de 30 à 50 kg, fonctionne sur l'alimentation 12 V du véhicule et se connecte via plusieurs lignes de sonde d'échappement insérées dans le tuyau d'échappement. L'équipement enregistre à des fréquences de 1 Hz à 10 Hz, générant des gigaoctets de données par essai routier.

Les tests ont montré que les véhicules réussissant les cycles de laboratoire produisaient des émissions bien plus élevées en conduite réelle. Les moteurs modernes utilisent des commandes sophistiquées qui détectent les conditions du dynamomètre et ajustent l'injection de carburant et la suralimentation du turbocompresseur en conséquence, un phénomène appelé comportement de dispositif de manipulation. Le PEMS oblige les fabricants à optimiser les moteurs pour des performances réelles sur route, et non pour des manipulations en laboratoire. Les facteurs réels comme les démarrages à froid, le ralenti aux feux de circulation et l'accélération sur autoroute sont capturés sous leur forme naturelle.

Le PEMS est un travail techniquement exigeant. Le placement de la ligne d'échantillonnage est important: les sondes doivent se trouver dans le flux d'échappement sans provoquer de contre-pression, mais sans accumuler de condensat. Les analyseurs de gaz nécessitent un étalonnage quotidien par rapport à des gaz certifiés. La précision du GPS affecte les corrélations entre la vitesse et les émissions. Le post-traitement des données est complexe, impliquant des facteurs de conformité et des fenêtres de moyenne mobile. Les itinéraires de test doivent être représentatifs, combinant généralement la conduite urbaine, rurale et autoroutière pour couvrir l'ensemble de l'enveloppe de fonctionnement.

Les variantes incluent le PEMS sur dynamomètre à châssis (CDA), où le véhicule roule sur un banc à rouleaux pendant que le PEMS enregistre les données, permettant la reproductibilité; et le PEMS sur route, effectué sur des routes publiques ou des pistes d'essai. Certains systèmes ajoutent des capteurs de vitesse de roue, des transducteurs de pression de freinage et des liaisons de données d'unité de commande moteur pour corréler les émissions avec la dynamique du véhicule en détail. Les installations PEMS fixes aux portes des ports ou dans les tunnels mesurent des flottes entières en fonctionnement sans monter d'équipement sur les véhicules individuels.