Pendant des décennies, la réglementation des émissions des véhicules s’est principalement concentrée sur ce qui sortait de l’échappement. Euro 7 change cette perspective en intégrant directement au cadre d’homologation une autre source importante de pollution routière : les particules générées par les freins et les pneumatiques.
Ces émissions hors échappement constituent un changement réglementaire important, car elles ne se limitent pas aux véhicules à moteur à combustion. Les véhicules électriques à batterie n’ont pas d’émissions à l’échappement en fonctionnement électrique, mais leurs freins et pneumatiques peuvent encore générer des particules par frottement, usure et abrasion.
La mesure des particules de freinage est désormais passée d’une méthode de recherche à un cadre réglementaire harmonisé internationalement, tandis que la mesure et les limites d’abrasion des pneumatiques suivent leur propre évolution réglementaire. Ensemble, ces exigences élargissent la portée de l’homologation des émissions des véhicules.
Les émissions des véhicules ne se limitent plus à l’échappement
Les générations successives de législation sur les émissions ont considérablement réduit de nombreux polluants émis par les moteurs à combustion modernes.
À mesure que les contrôles des émissions à l’échappement se sont améliorés et que les flottes se sont électrifiées, d’autres sources d’émissions de particules ont pris une importance croissante.
Le frottement entre les plaquettes et les disques peut libérer des particules dans l’environnement.
L’interaction continue entre les pneumatiques et la chaussée entraîne une perte de matière tout au long de leur durée de vie.
L’interaction entre le véhicule et la chaussée peut aussi contribuer aux particules générées par le transport.
Le déplacement des véhicules peut remettre en suspension dans l’air les poussières précédemment déposées sur la chaussée.
La réglementation s’est historiquement fortement concentrée sur les polluants produits par la combustion et rejetés par l’échappement du véhicule.
Le périmètre réglementaire s’élargit aux particules liées au freinage et à l’abrasion des pneumatiques, que le véhicule possède ou non un échappement.
Tout frein à friction génère de l’usure
Le freinage conventionnel à friction convertit l’énergie cinétique du véhicule en chaleur par contact entre les surfaces de freinage. Ce frottement produit inévitablement de l’usure.
Une partie de la matière produite peut devenir des particules en suspension dans l’air, reliant directement l’ingénierie du système de freinage à sa performance environnementale en matière d’émissions.
La formulation des plaquettes peut influencer considérablement l’usure et la génération de particules.
La composition du disque, son traitement de surface et ses caractéristiques d’usure interagissent avec le matériau de friction.
La température et l’historique thermique des freins influencent le comportement de friction et la formation de particules.
L’intensité, la fréquence et l’énergie du freinage déterminent la sollicitation du couple de friction en fonctionnement.
Il doit assurer la capacité de freinage nécessaire à la sécurité du véhicule tout en maîtrisant les émissions de particules générées par le frottement.
Une méthode mondiale pour mesurer les émissions de freinage
Une limite réglementaire d’émissions n’a de sens que si les laboratoires peuvent mesurer les émissions par une procédure suffisamment harmonisée et reproductible.
Le règlement technique mondial des Nations unies n° 24 a établi une méthode de laboratoire harmonisée internationalement pour mesurer les émissions de freinage des véhicules légers.
La recherche sur les émissions de freinage pouvait utiliser différents cycles, systèmes de mesure et conditions de laboratoire, rendant les résultats difficiles à comparer directement.
Des principes d’essai normalisés fournissent une base technique commune pour mesurer et comparer les émissions de particules de freinage.
Du fonctionnement du véhicule à une mesure contrôlée en laboratoire
Les essais de particules de freinage exigent bien plus que placer un compteur de particules à côté d’un disque de frein.
L’environnement d’essai doit reproduire un comportement de freinage défini tout en maîtrisant les conditions qui influencent la génération, le transport et la mesure des particules.
L’ensemble de freinage fonctionne dans des conditions contrôlées représentant les caractéristiques applicables du véhicule et du freinage.
Des événements de freinage définis reproduisent une activité représentative selon une séquence de laboratoire normalisée.
Les conditions thermiques sont maîtrisées et surveillées, car la température influence fortement l’usure et la génération de particules.
Les particules générées doivent être transportées dans un environnement d’échantillonnage contrôlé adapté à la mesure.
Les mesures PM quantifient la masse des particules générées par les freins dans des fractions granulométriques définies.
La mesure du nombre de particules fournit, lorsqu’elle est applicable, une caractérisation supplémentaire des particules émises par les freins.
L’usure des freins est influencée par la température, la pression, la vitesse, le couple de friction et l’historique de freinage. L’homologation dépend donc d’une préparation et d’une exécution des essais strictement contrôlées.
Les émissions de freinage deviennent une exigence d’homologation quantifiée
Euro 7 va au-delà de la seule mesure des émissions de freinage en établissant des limites d’émissions de particules pour les véhicules concernés.
Limites initiales PM10 d’Euro 7 — Véhicules M1 et N1
Les valeurs ci-dessus s’appliquent aux limites Euro 7 du cycle de conduite normalisé pour les catégories M1 et N1 concernées jusqu’au 31 décembre 2029. Des limites distinctes s’appliquent aux véhicules N1 de classe III, et le cadre réglementaire prévoit des limites ultérieures ainsi que de nouvelles évolutions.
L’électrification modifie l’équation des émissions de freinage
Dans un véhicule électrifié, la décélération ne nécessite pas toujours que les freins à friction absorbent l’énergie cinétique du véhicule.
Le freinage régénératif peut utiliser le système de propulsion électrique pour ralentir le véhicule tout en récupérant l’énergie dans la batterie de traction.
Les plaquettes et les disques produisent la force de freinage par frottement, générant de la chaleur et une usure des matériaux.
Le système de propulsion contribue à la décélération, réduisant l’énergie de freinage qui doit être absorbée par frottement.
Les freins à friction restent nécessaires pour la sécurité, le freinage d’urgence, le fonctionnement à basse vitesse et les situations où le freinage régénératif est indisponible ou insuffisant.
Le deuxième enjeu des émissions hors échappement
Chaque pneumatique perd progressivement de la matière lorsqu’il roule, accélère, freine et prend des virages au contact de la chaussée.
Euro 7 intègre l’abrasion des pneumatiques au cadre réglementaire des émissions des véhicules, créant des exigences qui s’étendent à terme au-delà des constructeurs automobiles, à la conception, aux essais et à l’homologation des pneumatiques.
La formulation du caoutchouc influence la résistance à l’usure, l’adhérence, la résistance au roulement et d’autres caractéristiques de performance.
Les charges transmises par le pneumatique peuvent influencer l’usure et l’abrasion.
L’intensité de l’accélération, du freinage et des virages peut affecter la vitesse d’usure des pneumatiques.
Les caractéristiques de la surface, la température et les conditions environnementales influencent l’abrasion.
La pression de gonflage affecte la déformation du pneumatique, ses caractéristiques de contact et son usure.
Les caractéristiques de parallélisme et de suspension peuvent influencer considérablement les profils d’usure de la bande de roulement.
Comment mesurer un élément qui s’use lentement ?
Les émissions de freinage peuvent être évaluées par des essais de laboratoire très contrôlés. L’abrasion des pneumatiques pose un autre défi de mesure, car l’usure se développe progressivement par l’interaction entre le pneumatique, le véhicule, la chaussée et l’environnement.
L’objectif réglementaire est donc d’établir des méthodes suffisamment répétables et représentatives pour comparer les performances d’abrasion des pneumatiques.
Les conditions d’essai doivent maîtriser ou prendre en compte les variables qui peuvent influencer considérablement l’usure des pneumatiques.
Les pneumatiques doivent fonctionner suffisamment longtemps pour générer une abrasion mesurable et représentative.
Les variations de masse du pneumatique peuvent servir de base pour déterminer la perte de matière sur la distance d’essai.
Les résultats nécessitent une normalisation appropriée pour comparer les pneumatiques à l’aide d’un indicateur d’abrasion cohérent.
Les fabricants doivent distinguer soigneusement les exigences déjà fixées par la législation des procédures de mesure ou limites d’abrasion encore soumises aux évolutions réglementaires internationales et européennes.
La réduction de l’usure ne doit pas se faire au détriment de la sécurité
La réglementation des émissions hors échappement introduit un problème classique d’optimisation en ingénierie.
Les systèmes de freinage et les pneumatiques ne peuvent pas simplement être redessinés pour minimiser l’usure sans tenir compte des fonctions de sécurité et de performance qu’ils doivent assurer.
Les matériaux de friction moins sujets à l’usure doivent toujours assurer un freinage prévisible, une stabilité thermique, une durabilité, une résistance à la corrosion et des performances acceptables dans les différentes conditions de fonctionnement.
Les pneumatiques à faible abrasion doivent continuer à satisfaire aux exigences d’adhérence sur sol mouillé, de freinage, d’intégrité structurelle, de résistance au roulement et d’autres caractéristiques de performance.
Que se passe-t-il lorsque les freins et pneumatiques d’origine sont usés ?
Les plaquettes, disques de frein et pneumatiques sont des pièces d’usure. Contrairement à de nombreux systèmes du véhicule, ils sont destinés à être remplacés à plusieurs reprises durant sa vie en service.
Cela soulève une question réglementaire importante : la performance environnementale atteinte par le véhicule d’origine ne devrait pas nécessairement disparaître lors du montage de composants de remplacement.
Le véhicule est homologué avec des configurations définies de freins et de pneumatiques contribuant à sa performance réglementaire initiale.
Les composants de friction de remplacement peuvent influencer les caractéristiques de freinage et les émissions de particules.
Les pneumatiques montés ultérieurement peuvent avoir des caractéristiques d’abrasion différentes de celles de l’équipement d’origine.
Le contrôle réglementaire doit de plus en plus considérer les produits entrant sur le marché de la rechange ainsi que la production des véhicules d’origine.
Le cadre international continue de se développer
La réglementation des particules de freinage et des pneumatiques passe rapidement de la recherche technique aux exigences formelles de réception par type.
A établi la méthode de laboratoire harmonisée internationalement pour mesurer les émissions de freinage des véhicules légers.
Le WP.29 a adopté en 2026 un nouveau règlement ONU établissant des exigences harmonisées internationalement de mesure des particules de freinage et de limites d’émissions pour les véhicules légers.
La législation européenne introduit des limites quantitatives de particules de freinage et prévoit le développement d’exigences futures.
Les travaux internationaux se poursuivent sur les méthodes de mesure et le cadre réglementaire nécessaire à la mise en œuvre des limites d’abrasion selon les classes de pneumatiques.
Les phases ultérieures du cadre Euro 7 étendent la réglementation des émissions hors échappement à d’autres catégories de véhicules.
Les travaux réglementaires examinent aussi les exigences d’émissions de particules pour les composants de freinage de remplacement.
Les procédures de mesure, catégories de véhicules, dates de mise en œuvre et limites évoluent à des rythmes différents. Une stratégie de conformité fondée uniquement sur les exigences actuelles peut donc être insuffisante pour un programme de véhicule ou de composant qui arrivera sur le marché plusieurs années plus tard.
Préparer l’homologation des émissions hors échappement
Les émissions de freinage et des pneumatiques doivent être considérées dès le développement du produit, car elles interagissent avec l’architecture du véhicule, le choix des composants, la sécurité et les futures stratégies de pièces de remplacement.
Identifier les exigences applicables d’Euro 7, de l’ONU et nationales selon la catégorie de véhicule, la classe de pneumatique, la motorisation et le marché.
Établir les matériaux de friction, les technologies des disques, la stratégie de freinage régénératif et la performance attendue en matière d’émissions.
Définir le programme approprié d’essais d’émissions de freinage, les capacités du laboratoire, le conditionnement et les exigences de mesure.
Évaluer les caractéristiques d’usure avec la sécurité, la résistance au roulement, la durabilité et les conditions d’utilisation propres au véhicule.
Coordonner les fournisseurs de freins, de matériaux de friction et de pneumatiques pour que les preuves relatives aux composants soutiennent le programme complet d’homologation.
Suivre l’évolution des exigences ONU et Euro 7, les futures limites, les dates de mise en œuvre et les développements concernant les composants de remplacement.
Une nouvelle définition du véhicule propre
La réglementation des émissions des véhicules entre dans une nouvelle phase.
La maîtrise des émissions de combustion reste importante, mais l’électrification signifie que la performance environnementale d’un véhicule ne peut plus être évaluée uniquement par son échappement.
Les freins génèrent des particules. Les pneumatiques perdent de la matière tout au long de leur vie opérationnelle. Ces deux processus existent que la propulsion provienne de l’essence, du diesel, de l’hydrogène ou de l’électricité.
La réglementation des émissions se concentre principalement sur les polluants créés par la motorisation du véhicule.
L’échappement, les freins, les pneumatiques et d’autres caractéristiques environnementales s’intègrent progressivement à un cadre plus large de conformité des émissions des véhicules.
À mesure que les émissions à l’échappement disparaissent des véhicules électriques, la performance environnementale des freins, pneumatiques et autres sources hors échappement devient plus visible et plus réglementée.