Cadre normatif.
La puissance et la consommation d’un moteur se déclarent selon ISO 3046-1:2002 [18]. Les modes stationnaires d’ISO 8178-4:2020 fournissent une grille reconnue pour fixer d’avance les points de mesure d’une campagne de laboratoire [19]. Sur véhicule, SAE J1321 mesure la variation de consommation d’un véhicule lourd donné après une modification, avec un véhicule témoin en tandem [20] ; SAE J1526 compare des véhicules entre eux et ne doit pas servir à évaluer un changement de composant [21].
Mesure.
Le débit de carburant se mesure de préférence par gravimétrie directe, dont les critères de linéarité réglementaires sont plus stricts que ceux d’un débitmètre [22]. Une comparaison entre deux bancs ajoute leurs erreurs d’étalonnage à la différence mesurée ; la différence s’établit par une comparaison appariée sur la même instrumentation, où les erreurs d’étalonnage communes se compensent.
Le budget d’incertitude suit le GUM [23]. La consommation se rapporte à l’énergie (MJ par kWh) avec le PCI mesuré de chaque lot, et l’incertitude de cette mesure entre dans le budget. Le bilan carbone de l’échappement [24] contrôle la différence appariée mesurée par gravimétrie, avec une tolérance déclarée au protocole : il détecte une erreur grossière ; il ne remplace pas la mesure gravimétrique.
Plan expérimental.
Le protocole et le plan d’analyse sont déposés avant toute mesure : points de fonctionnement, critère principal, ampleur revendiquée, marge d’équivalence, seuils de décision. Un lot parent homogénéisé fournit des lots traités et des lots témoins en nombre égal, au moins trois de chaque. Hors intervention, lots traités et témoins sont manipulés à l’identique.
Un tiers tire au sort et code l’affectation traité ou témoin de chaque lot ; les modalités d’application de l’intervention, constatées par ce tiers, figurent dans une annexe confidentielle. L’opérateur comme l’analyste ignorent le code jusqu’au gel des données. Le lot est l’unité statistique du critère principal : le nombre de paires de lots se dimensionne avec le tableau 4, à partir de σd mesuré en campagne A contre A, variabilité entre lots comprise.
Les mesures alternent carburant traité et témoin selon un plan croisé équilibré, par exemple ABBA, dans un ordre tiré au sort ; les conditions de changement de carburant et le test de l’effet de report sont fixés au protocole. Le contraste (B1 + B2 − A1 − A2)/2 annule toute dérive linéaire du banc. Le calculateur du moteur est figé, ou tous ses paramètres sont enregistrés, car un calculateur adaptatif peut créer ou masquer une différence. Une campagne préalable A contre A, sur des lots témoins seuls, estime la dispersion des différences et vérifie le taux de faux positifs.
Des coefficients de variation faibles ont été obtenus sur banc à rouleaux, en cycle de conduite, par un laboratoire qui maîtrisait ses facteurs de bruit [25] ; ils ne se transposent pas tels quels à un banc moteur en régime stationnaire.
Le nombre de paires de lots se fixe à partir de σd mesuré en campagne A contre A, variabilité entre lots comprise : on lit la colonne ABBA en remplaçant c par σd, ou la colonne AB en remplaçant c par σd/√2 ; le c par mesure ne dimensionne que le nombre de passages par lot. Démontrer l’équivalence se dimensionne séparément, avec n = ((t1−α/2 + t1−β/2)·σ/δ)², où δ est la marge d’équivalence ; le protocole retient le plus grand des deux nombres.
Diagnostics.
Au-delà de la consommation, le banc mesure les grandeurs requises par le bilan : travail indiqué, échappement, refroidissement, émissions réglementées. À pouvoir calorifique égal, le premier principe impose que la somme des termes mesurés varie d’autant que l’énergie du carburant consommé ; le protocole vérifie cette cohérence à l’incertitude de clôture du bilan, déclarée d’avance. Le bilan d’exergie apparié répartit ensuite la variation entre exergie détruite et exergie perdue (A1).
Critère de réfutation.
L’ampleur revendiquée Δ, en pourcentage de consommation spécifique rapportée à l’énergie au point ou au cycle déclaré critère principal, est remise par écrit au dépôt du protocole ; la marge d’équivalence est strictement inférieure à Δ. Cette ampleur est réfutée si la borne supérieure de l’intervalle de confiance à 95 % de la réduction est inférieure à Δ ; si sa borne inférieure est en outre positive, un effet existe, plus faible que revendiqué.
L’affirmation A1, dans sa forme déclarée au protocole, est réfutée si cet intervalle à 95 % tient entièrement dans la marge d’équivalence. Un intervalle qui contient à la fois zéro et Δ laisse le résultat non concluant ; ce cas reste possible avec le dimensionnement du tableau 4 et n’autorise ni conclusion ni prolongation de la campagne non prévue au protocole.
Le fournisseur accepte par écrit, avant la campagne, qu’un résultat conforme au critère de réfutation vaut réfutation. Le protocole exige qu’un second laboratoire indépendant reproduise l’effet et que toutes les données soient publiées, y compris les défavorables.
Précédents.
L’US EPA rappelle que son programme d’évaluation des dispositifs de rattrapage n’approuve ni ne certifie aucun produit [26], et que la plupart des dispositifs évalués les années précédentes ont eu un effet neutre ou négatif sur la consommation ou les émissions [27]. La Federal Trade Commission exige une justification scientifique de toute allégation d’économie de carburant [28].
La réglementation fédérale américaine (40 CFR Part 610) liste les critères de validité des données présentées par un fabricant, dont la divulgation de tous les résultats, positifs, négatifs ou non concluants, et l’indépendance du laboratoire [24]. Le protocole ci-dessus reprend ces exigences.