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Document de discussion : Règlement sur les émissions des moteurs nautiques à allumage commandé et les véhicules récréatifs hors route

Annexe B - Adaptation des équations de calcul de moyenne du Code of Federal Regulations au cadre réglementaire canadien

La présente annexe décrit les équations que l'on compte utiliser dans les dispositions concernant les calculs de moyenne dans le cadre du projet de règlement. Celles ci sont sensées être les mêmes que celles figurant dans le Code of Federal Regulations (CFR) des États-Unis. Toutefois, il a fallu modifier certaines équations du modèle américain afin de les adapter au cadre réglementaire canadien, lequel s'inspire du Règlement sur les émissions des véhicules routiers et de leurs moteurs29. L'on a fait une approximation de certains des termes utilisés dans les dispositions américaines de calcul de moyenne pour les moteurs hors bord et les moteurs de motomarines afin de simplifier les équations.

L'article 720, Partie 1051 du CFR30 présente comme suit le calcul du niveau moyen d'émissions et des crédits d'émissions pour le parc de motoneiges, de motocyclettes hors route et de véhicules tous terrains d'une entreprise :

[1]

le calcul du niveau moyen d'émissions pour le parc de motoneiges, de motocyclettes hors route et de véhicules tous terrains d'une entreprise

[2]

le calcul des crédits d'émissions pour le parc de motoneiges, de motocyclettes hors route et de véhicules tous terrains d'une entreprise

  • TOT représente le nombre de modèles de véhicule dans le parc;

  • FELi représente la limite d'émissions par famille pour le ie modèle de véhicule (pour les émissions d'HC, d'HC+NOx, de CO et d'évaporation par perméation, selon le cas) exprimée en g/kW-h, en g/km ou en g/m2/jour;

  • ventesi représente le nombre de véhicules de modèle i dans le parc;

  • ULi représente la vie utile du ie modèle de véhicule exprimé en heure ou en km;

  • norme moyenne représente la norme d'émissions applicable (pour les émissions d'HC, d'HC+NOx, de CO et d'évaporation par perméation, selon le cas) exprimée en g/kW-h, en g/km ou en g/m2/jour.

Dans l'équation [2], on obtient la norme d'émissions applicable en consultant la table de norme d'émissions qui s'applique à l'année modèle et au type de véhicule dans le parc (c. à d. motoneiges, motocyclettes hors route ou véhicules tous terrain). Dans le cas des véhicules pour lesquels les normes sont exprimées en g/kW-h et la vie utile, en kilomètres, celle ci est convertie en kW-h, en se basant sur la puissance maximale et sur une vitesse sélectionnée de 30 km/h.

[3]

le calcul pour convertir la vie utile, en kilomètres, à kW-h, en se basant sur la puissance maximale et sur une vitesse sélectionnée de 30 km/h.

Pour ce qui est des normes concernant les émissions de vapeurs par perméation exprimées en g/m2/jour, la vie utile exprimée en années est multipliée par 365,24 jours.

L'article 207, Partie 91 du CFR31 présente comme suit le calcul des crédits d'émissions pour le ie modèle de moteur hors bord ou de moteur de motomarine dans le parc d'une entreprise :

[4]

le calcul des crédits d'émissions pour le ie modèle de moteur hors bord ou de moteur de motomarine dans le parc d'une entreprise

  • t représente le temps exprimé en années modèles;
  • [5]
    Si(t) représente la fraction cumulative du ie moteur toujours en usage au temps t
    Si(t) = e-(0.906 x t/µvie)


  • ventesi représente le nombre de moteurs ie dans le parc;

  • STDi représente les normes d'émission en vigueur d'HC+NOx pour le ie moteur exprimées en g/kW-h;

  • FELi représente la limite d'émissions par famille pour le ie moteur exprimée en g/kW-h;

  • Pi représente la puissance du ie moteur exprimée en kW;

  • µutil.,i représente l'utilisation annuelle moyenne, laquelle est de 34,8 heures si le ie moteur est un moteur hors bord, et de 77,3 heures s'il est un moteur de motomarine;

  • µvie,i représente la durée de vie moyenne réelle, qui est de
    41.27 years x kW0.204 x (Pi/0.746)-0.204

si le ie moteur est un moteur hors bord, ou de 10 ans s'il est un moteur de motomarine.

On peut remanier l'équation [4] en retirant de la sommation certaines des variables qui sont indépendantes de t pour obtenir :

[6]

le calcul des crédits d'émissions pour le ie modèle de moteur hors bord ou de moteur de motomarine dans le parc d'une entreprise en retirant de la sommation certaines des variables qui sont indépendantes de t

Si l'on isole la sommation dans l'équation [6],

[7]

Isolation de la sommation dans l'équation 6

on observe que la valeur Xi dépend uniquement du type (hors bord ou motomarine) et de la puissance du ie modèle de moteur. Les valeurs de toutes les autres variables de l'équation [4] sont déterminées par ces deux valeurs. La figure B-1 trace la valeur X en fonction de la puissance du moteur pour les moteurs hors bord et les moteurs de motomarines. Les points de données indiquent les valeurs calculées au moyen de l'équation [7] et les droites révèlent une équation d'ajustement des courbes pouvant être utilisée pour en arriver à une approximation de l'équation [7] :

[8]

Xi =~ Ki x Pi(ni)

Ki et ni valent respectivement 136,6 heures-kW0.14 et 0,86 si le ie modèle de moteur est un hors bord, et 114 heures et 1,0 s'il s'agit d'une motomarine.

Figure B-1 : Calcul de l'équation [7] pour différentes puissances motricesFigure B-1 : Calcul de l'équation [7] pour différentes puissances motrices

Si l'on substitut l'équation [8] dans l'équation [6], l'on obtient

[9]

créditsi = ( STDi - FELi ) x ventesi x Ki x Pi(ni)

et cette équation peut s'appliquer au parc entier de l'entreprise en utilisant une sommation :

[10]

le calcul des crédits appliquant au parc entier de l'entreprise en utilisant une sommation

TOT représente le nombre de modèles différents de moteur dans le parc.

Afin de rendre l'équation [10] conforme au Règlement sur les émissions des véhicules routiers et de leurs moteurs, il convient ici de la modifier davantage. Les équations de calcul de moyenne pour les moteurs hors bord et les motomarines, ainsi que celles concernant les véhicules récréatifs, seront également remaniées pour qu'elles aient la même forme. Les noms des variables prendront la forme d'une lettre simple afin de pouvoir facilement intégrer les équations dans un texte bilingue.

Le cadre du projet de règlement nécessite les valeurs de la norme moyenne et de la moyenne des émissions pour le parc. L'équation [1] fournit la valeur de la moyenne des émissions pour un parc de motoneiges, de véhicules tous terrains et de motocyclettes hors route. En examinant l'équation [1], il appert que l'on peut la généraliser à tous les types de véhicule et de moteur visés par le projet de règlement :

[11]

la généralisation à tous les types de véhicule et de moteur visés par le projet de règlement

  • B représente la valeur moyenne des émissions du parc, pondérée en fonction des ventes;

  • Xi représente la limite d'émissions par famille pour le ie véhicule ou moteur exprimée en g/kW-h;

  • Yi représente le nombre de véhicules ou de moteurs i dans le parc;
  • [12]
    Zi =
    136.6 x Pi0.86 si la ie famille de moteurs est un groupe de moteurs hors bordd
    114 x Pi si la ie famille de moteurs est un groupe de moteurs de motomarine
    ULi si la ie famille de moteurs est un groupe de moteurs récréatifs

On peut obtenir la valeur de la norme moyenne du parc requise par le cadre réglementaire proposé simplement en cherchant la valeur dans la table appropriée pour un parc de motoneiges, de motocyclettes hors route et de véhicules tous terrains. Toutefois, la norme moyenne du parc pour un parc de moteurs hors bord et de motomarines exige un calcul étant donné que la norme d'émissions varie en fonction de la puissance des modèles de moteur dans le parc. Cette valeur peut être calculée de façon similaire à l'équation [11] :

[13]

la norme moyenne du parc pour un parc de moteurs hors bord et de motomarines exige un calcul étant donné que la norme d'émissions varie en fonction de la puissance des modèles de moteur dans le parc.

  • A représente la norme moyenne du parc, pondérée en fonction des ventes;

  • Wi représente les normes d'émissions s'appliquant au ie modèle de moteur dans le parc, exprimées en g/kW-hr;

  • les autres variables telles qu'elles ont déjà été définies.

La dernière chose que nécessite le cadre réglementaire proposé est le calcul de chacun des crédits d'émissions des parcs, ce que l'on obtient en modifiant l'équation [2] comme suit :

[14]

le calcul de chacun des crédits d'émissions des parcs.

où la valeur de A est obtenue au moyen de l'équation [13] pour un parc de moteurs hors bord et de motomarines ou en consultant la table appropriée de normes.


29 Règlement sur les émissions des véhicules routiers et de leurs moteurs

30 Code of Federal Regulations des États-Unis, Title 40, Part 1051, Control of Emissions from Recreational Engines and Vehicles.

31 Code of Federal Regulations des États-Unis, Title 40, Part 91, Control of Emissions from Marine Spark-Ignition Engines and Vehicles.

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