SAE J1737 Détermination des pertes d'hydrocarbures des conduites, flexibles, raccords et ensembles de conduites de carburant par méthode de recyclage

La norme « SAE J1737 Test Procedure for Determining Hydrocarbon Losses from Fuel Pipes, Hoses, Fittings and Fuel Line Assemblies by Recycle Method », développée par l'American Society of Automotive Engineers (SAE), décrit une procédure permettant de déterminer la perte de fluides hydrocarbonés par infiltration à partir des parois des composants et également par microfuites aux interfaces des composants assemblés, tout en contrôlant indépendamment la température et la pression.

Ce test est réalisé dans un système à recirculation où les éléments du carburant testé qui s'infiltrent à travers les parois de l'échantillon et traversent les interfaces sont transportés par un flux contrôlé d'azote sec jusqu'à un point de mesure. Ce point de mesure est un dispositif tel qu'un conteneur contenant du charbon actif ou tout autre système de collecte ou d'accumulation. Les pertes d'hydrocarbures y sont mesurées par variation de masse ou analysées par une autre méthode appropriée.

Dans les véhicules modernes, les émissions par évaporation constituent une source importante de pollution par les hydrocarbures provenant du système d'alimentation. Ces émissions se produisent principalement par perméabilité, les molécules de carburant (en particulier les hydrocarbures légers de l'essence) traversant lentement les parois des composants transportant le carburant, tels que les tuyaux, les raccords et les conduites de carburant complètes en caoutchouc ou en plastique.

La norme SAE J1737 fournit une méthode d'essai de laboratoire normalisée permettant de mesurer avec précision et reproductibilité ces pertes de perméabilité. Cette méthode aide les fabricants dans les domaines suivants :

• Développer et qualifier des matériaux et des conceptions de systèmes d'alimentation en carburant à faible perméabilité.
• Démontrer la conformité aux réglementations environnementales (notamment aux normes d'émission par évaporation)
• Comparer différents matériaux, couches barrières ou structures.

Ce test est utilisé depuis des années comme référence dans les réglementations relatives aux petits moteurs terrestres, aux moteurs marins à allumage commandé, aux véhicules routiers et aux programmes de l'EPA sur les émissions par évaporation.

Cette méthode d'essai utilise une technique de recirculation pour mesurer la perméabilité dans des conditions contrôlées :

• Préparation de l'échantillon d'essai : Le tuyau, le flexible, le raccord ou l'ensemble complet du carburant est rempli d'un carburant d'essai (généralement une essence de référence telle que le CE10 ou des mélanges similaires contenant de l'éthanol).
• Système de recirculation : Le carburant est recirculé en continu à travers le composant grâce à une pompe. Ceci empêche la stagnation du carburant tout en maintenant une exposition, une température et une pression constantes.
• Système en boucle fermée avec réservoir : ce système comprend un réservoir dont le volume est nettement supérieur au volume interne de l’échantillon testé (la norme SAE recommande un volume interne minimal de 800 fois supérieur pour de nombreux tests afin de minimiser les effets de concentration). Les hydrocarbures perméables s’accumulent au fil du temps dans le carburant du réservoir.
• Principe de mesure : Le taux de perméabilité est déterminé en surveillant l’augmentation de la concentration en hydrocarbures dans le carburant du réservoir (ou parfois par perte de masse/analyse GC). Les résultats sont généralement exprimés en grammes d’hydrocarbures par mètre carré de surface mouillée et par jour (g/m²/jour).
• Conditions de test :
• Température : Pour accélérer la perméabilité et simuler les conditions chaudes sous le capot, elle est généralement maintenue à un niveau élevé (par exemple, 40 degrés ou 60 degrés selon l'application/la réglementation).
• Durée : Suffisamment longue pour atteindre une perméabilité à l'état d'équilibre (généralement de quelques jours à quelques semaines).
• Pression : Généralement la pression ambiante ou légèrement supérieure.
• Carburant : Mélanges adaptés à une utilisation réelle (y compris les oxygénants tels que l'éthanol).

De nombreuses réglementations fixent des seuils de perméabilité maximaux pour les conduites de carburant. Par exemple, un seuil maximal de 15 g/m²/jour est courant lors de tests effectués avec de l'essence certifiée à une température minimale de 40 degrés. Des limites inférieures s'appliquent dans le cadre de programmes plus stricts ou pour les flexibles barrières.

Avec l'attention croissante portée aujourd'hui aux véhicules à faibles émissions par évaporation, aux systèmes hybrides et aux carburants alternatifs, la norme SAE J1737 reste une méthode fondamentale pour qualifier les tuyaux barrières multicouches, les tubes revêtus de fluoropolymère et d'autres technologies à faible perméabilité qui contribuent à respecter les normes mondiales d'émissions par évaporation.

Cette norme est essentielle pour les concepteurs de systèmes d'alimentation, les organismes de certification et les sélectionneurs de matériaux pour les applications automobiles, marines, les petits moteurs et les véhicules tout-terrain. Elle constitue en effet la principale méthode d'essai normalisée pour mesurer la perméabilité aux hydrocarbures des conduites, flexibles, tuyaux, raccords et composants de carburant, qui contribuent de manière significative aux émissions par évaporation. Cette norme est l'un des protocoles d'essai les plus importants dans le domaine des émissions par évaporation.

Les émissions par évaporation résultent de la diffusion lente des hydrocarbures du carburant (composés organiques volatils, COV) à travers les parois des composants du système d'alimentation, même lorsque le véhicule ou l'équipement est à l'arrêt. Elles contribuent de manière significative à la pollution totale par les hydrocarbures provenant des véhicules et équipements à essence. Elles agissent comme précurseurs de l'ozone troposphérique (fumée) et des aérosols organiques secondaires (particules fines, PM2.5).

L'évaporation totale peut représenter une part importante des émissions d'hydrocarbures, parfois égale ou supérieure aux émissions de gaz d'échappement dans les systèmes anciens ou mal contrôlés. Étant donné que les pertes par évaporation non contrôlée des systèmes d'alimentation en carburant polluent l'atmosphère même lorsque les moteurs sont éteints (par exemple, véhicules stationnés, équipements entreposés), la réduction de la perméabilité est essentielle pour atteindre les objectifs de qualité de l'air.

Les fabricants doivent utiliser la norme SAE J1737 aux fins suivantes :

• Afin de vérifier que les conduites et les tuyaux de carburant respectent les limites de perméabilité.
• Pour caractériser les matériaux à faible perméabilité (par exemple, les tuyaux barrières multicouches en fluoropolymère, en nylon ou en barrière EVOH).
• Pour démontrer la conformité lors de l'homologation de type, de la certification des composants ou des demandes réglementaires.

Sur les marchés réglementés, aucun composant ne peut être vendu ni assemblé sans avoir réussi le test de la norme SAE J1737. Cela a une incidence directe sur l'homologation du produit, l'accès au marché et la conformité à la garantie.

Depuis de nombreuses années, notre organisation, forte d'une équipe compétente et expérimentée, comprend les besoins de ses clients, leur fournit les services d'essais avancés requis et les accompagne dans la mise en place, l'implémentation et l'amélioration de leurs systèmes de management. Dans ce cadre, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme SAE J1737.