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Dossier: systèmes de dépollution des moteurs essence

Dossier: systèmes de dépollution des moteurs essence

Guillaume Darding - 30 novembre 2017
Temps de lecture : environ 8 minutes

Si les systèmes d’échappement des moteurs essence étaient jusqu'à présent relativement simples, les récentes évolutions des normes d’émissions ont contraint les constructeurs d’y apporter d’importants changements afin de pouvoir réduire la consommation de carburant des moteurs tout en garantissant de faibles niveaux d’émissions de gaz polluants.

Emissions de gaz polluants

A la sortie des gaz d’échappement, la réglementation européenne (actuellement Euro 6d temp) impose des limites d'émissions pour les gaz polluants suivants:

  • Le monoxyde de carbone (CO)
  • Les hydrocarbures (HC)
  • Les oxydes d’azote (NOx)
  • Les particules fines en masse (PM) et en nombre (PN)
Audi SQ7 TDI - moteur et ligne d'échappement

Si le dioxyde de carbone (CO2) n’est pas considéré, en tant que tel, comme un gaz nocif pour les êtres vivants, c’est un gaz à effet de serre lorsqu’il atteint de fortes concentrations, c’est-à-dire qu’il contribue au réchauffement climatique. Pour cette raison, le CO2 est donc aussi règlementé: les émissions de CO2 ne doivent pas dépasser un certain seuil sur l'ensemble des véhicules vendus par un constructeur.

Tableau - évolution des normes Euro 6 - Guillaume Darding

Architecture générale

La majeure partie des véhicules à moteur essence n'est équipée que d'un catalyseur trois voies (plus généralement appelé pot catalytique). Les pots catalytiques se sont généralisés dans les années 90 avec la mise en application des normes Euro 1.

A l'origine, les pots catalytiques étaient plutôt positionnés sous le plancher du véhicule. Désormais, la tendance consiste à les positionner au plus proche du collecteur d'échappement, afin d’accélérer leur montée en température lors d’un démarrage à froid.

Position dans le véhicules des dispositifs de dépollution essence

Pour les motorisations les plus puissantes ou les véhicules les plus lourds, il est parfois indispensable d'avoir un pot catalytique près du moteur et un autre sous le plancher, de manière à avoir suffisamment de volume de dépollution.

Avec l'évolution des normes de dépollution, des volumes supplémentaires, tels que le filtre à particules ou le piège à NOx, viennent compléter le catalyseur 3 voies, que ce soit sous plancher ou au niveau du collecteur d'échappement.

Catalyseur 3 voies

Les catalyseurs traitent les émissions de oxydes d’azote (NOx), de monoxyde de carbone (CO) et d’hydrocarbures non brûlés (HC) selon trois réactions principales. Le monoxyde de carbone et les hydrocarbures réagissent avec l’oxygène (O2) pour former du dioxyde de carbone (CO2) et de l’eau (H2O). Enfin, les NOx réagissent avec le monoxyde de carbone pour rejeter de l’azote (N2) et du CO2.

Illustrations principales réactions chimiques catalyseurs 3 voies

Outre ces 3 réactions, il y a en tout une quinzaine de réactions qui se produisent au sein du catalyseur 3 voies. Afin de faciliter toutes ces réactions, le catalyseur est chargé en métaux précieux (platine Pt, palladium Pd et rhodium Rh). Ces métaux (tout ou en partie) sont indispensables pour obtenir des réactions chimiques beaucoup plus rapides au sein du catalyseur.

Initialement, les catalyseurs utilisaient plutôt du platine pour accélérer les réactions chimiques relatives au traitement des CO et HC. Toutefois, face à l’envolée des prix de ce métal, il a été progressivement remplacé par du palladium, moins cher et plus efficace. Ce changement a surtout été rendu possible grâce à la diminution de la teneur en soufre dans l’essence. Enfin, le rhodium s’occupe d’accélérer les réactions entre les NOx et le CO.

Corning - substrat en cordiérite

En fonction de la richesse air/carburant, l’efficacité du catalyseur 3 voies peut être significativement amoindrie. De fait, le pot catalytique atteint son pic d’efficacité lorsque le moteur fonctionne en conditions stoechiométriques, avec un rapport air/carburant de 1 (correspondant environ à 14,7 grammes d’air pour 1 gramme de carburant).

Avec un mélange riche (trop de carburant injecté par rapport à la quantité d’air admise dans le cylindre), il n’y a pas assez d’oxygène présent dans les gaz pour oxyder le monoxyde de carbone et les hydrocarbures. A l'inverse, lorsque le moteur fonctionne en excès d’air, le pot catalytique obtient des taux importants de réduction des émissions de CO et de HC. En revanche, il devient inefficace pour réduire les émissions d’oxyde d’azote.

Efficacité catalyseur 3 voies en fonction de la richesse mélange air/carburant

A cet effet, il est indispensable de mesurer en continu la quantité d’oxygène présente dans les gaz d’échappement grâce à une sonde lambda (autrement appelée sonde à oxygène) afin de s’assurer que le moteur fonctionne toujours dans des conditions proches des conditions stœchiométriques.

La généralisation des pots catalytiques a été permise grâce à l’abandon généralisé à travers le monde de l’essence plombée. Outre les risques sanitaires connus, le plomb a aussi la particularité de réduire significativement l'efficacité les pots catalytiques.

Le catalyseur est fabriqué à partir de cordiérite. Il s’agit du même matériau que celui utilisé pour les catalyseurs d’oxydation utilisés dans les lignes d’échappement des moteurs diesel.

PSA Peugeot Citroën 1.2l Puretech turbo - système échappement catalyseur 3 voies

Filtre à particules

Comme son nom l’indique, le filtre à particules a pour fonction de limiter les émissions de particules. S’ils partagent le même nom, le filtre à particules essence et le filtre à particules diesel font face à des conditions de fonctionnement distinctes et reposent sur des technologies différentes.

Dans le cas d’un moteur essence, les particules sont beaucoup plus fines et plus nombreuses tandis que la température des gaz d’échappement est élevée. En l'état, les moteurs essence peuvent difficilement respecter les niveaux d’émissions de 6x1011 particules fines par kilomètre requis par les normes Euro 6c sans l’adjonction d’un filtre.

Doosan -  principe fonctionnement filtre à particules

Grâce à la température élevée des gaz d’échappement, la régénération du filtre à particules essence se fait essentiellement de manière passive, sans qu’il ne soit donc besoin d’élever artificiellement la température des gaz d’échappement.

Du fait des régénérations uniquement passives, le risque d’élévation incontrôlée de la température (à des niveaux supérieurs à 1.000 °C) est très faible. Pour cette raison, le filtre à particules essence est fabriqué à partir de cordiérite (la même matière que les catalyseurs trois voies et les catalyseurs d’oxydation diesel), un matériau plus léger et plus économique que le carbure de silicium utilisé pour les filtres à particules diesel.

Volkswagen 1.4 TFSI - coupe filtre à particules essence GPF

Recirculation des gaz d’échappement

Si la recirculation des gaz d’échappement (EGR pour Exhaust Gas Recirculation) est devenue la norme pour un moteur diesel, elle peine à se généraliser sur les moteurs essence. Dans la plupart des cas, la recirculation se fait de manière interne. Dans ce cas, le moteur doit être équipé du calage variable des soupapes à l’échappement.

Lors du temps de l’admission (le piston passant du point mort haut au point mort bas), les soupapes à l’échappement se ferment alors tardivement, ce qui a pour effet d’aspirer une partie des gaz d’échappement présents dans le collecteur. Par cette méthode, il est possible d’obtenir un taux d’EGR d’environ 40% de gaz d’échappement.

Dans le cas d’un dispositif externe, les gaz d’échappement sont prélevés directement dans le collecteur (dans la plupart des cas) ou après avoir passé à travers les systèmes de dépollution. Dans les deux cas, les gaz doivent généralement être refroidis afin d’être réinjectés dans le circuit d’admission.

EGR Toyota Prius Génération 4

Par rapport à un dispositif de recirculation interne, les dispositifs externes permettent d’atteindre des taux de recirculation plus importants et surtout, sur une plus large plage du fonctionnement du moteur.

Du fait de la teneur plus faible en oxygène (moins de 1% contre plus de 20% pour l’air ambiant), la recirculation des gaz d’échappement permet de diminuer significativement la température et la vitesse de combustion. Ce phénomène a pour effet de diminuer le risque de cliquetis (ce qui permet d’optimiser le rendement et de réduire alors la consommation de carburant) ainsi que la formation des oxydes d’azote.

Système de traitement des oxydes d’azote

A ce jour, la plupart des moteurs essence n’ont pas besoin de dispositif de traitement des NOx pour satisfaire aux normes en vigueur, que ce soit lors de mesures sur banc à rouleaux (de type WLTC) ou en conditions de conduite réelle.

Il y a pourtant une exception avec les moteurs à injection directe fonctionnant à charge stratifiée en mélange pauvre. La combustion en mélange pauvre offre un avantage significatif en matière de réduction de la consommation de carburant (et par là-même des émissions de CO2).

Moteur BMW N53 - combustion en mélange pauvre

Néanmoins, la combustion en mélange pauvre génère une quantité importante d'oxydes d'azote que ni l'EGR, ni le catalyseur 3 voies ne sont capables de traiter en suffisance.

Il faut donc recourir à un dispositif spécifique tel que le piège à NOx. Ce dernier se présente sous la forme d'un catalyseur classique en cordiérite enrichi en métaux précieux et terres rares, au coût non négligeable.

Ces matériaux ont pour rôle de retenir les oxydes d'azote lors du passage des gaz d'échappement. Périodiquement, le piège est purgé grâce à un passage en mode riche du moteur (toutes les minutes environ). Les NOx sont alors réduits en azote.

Mercedes CLS 350 CGI

D'autre part, leur développement a été, jusqu'à présent, limité du fait de la présence importante de soufre dans le carburant qui annihilait les fonctions du piège à NOx.

Il faut ajouter à ce dispositif un capteur spécifique mesurant la quantité d’oxydes d’azote présente dans les gaz d'échappement afin de lancer une régénération du piège lorsque ce dernier est rempli. Ce type de capteur a un coût significativement plus élevé que les sondes à oxygène classiques.

Crédits photos: Alpine / Audi / Volkswagen / Corning / Peugeot / Doosan / Toyota / BMW / Mercedes
Tableaux et graphiques: Guillaume Darding

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Tous les commentaires sur le sujet (masquer les commentaires les plus anciens):

Christian

04 février 2018 à 18h14

Bonjour Guillaume
A propos des nouvelles normes, Renault vient de sortir un nouveau moteur tce 1,3 pour le moment monté uniquement sur le Scenic et il semblerait qu'il ne soit pas à la norme euro 6d temp, qu'il n'aurait pas de filtre à particule si c'est le cas on comprendrait mal la stratégie de Renault qui d'ailleurs communique trés peu sur ce sujet;
Merci pour le temps que tu passes, les sujets que tu traites sont trés intéressants
Bravo
Guillaume Darding [administrateur]

05 février 2018 à 23h20

Bonjour Christian, je n'ai malheureusement pas plus d'information quant à la présence ou non d'un filtre à particules sur le 1.3l TCe. Selon toute vraisemblance, il s'en passerait (les fiches techniques relatives à ce moteur indiquent que le moteur est conforme à la norme Euro 6 et non Euro 6d temp ou Euro 6c).
qca

08 février 2018 à 11h21

Bonjour,

En effet l'article est très intéressant, en plus il met en avant que les normes de dépollution essence sont à ce jour moins restrictives que celles des diesels.
Ce qui rend d'autant plus "drôle" le classement critair plus favorables aux derniers essences qu'aux diesels qui au final rejettent en réalité moins de particules et d'HC...

Par contre je pense qu'il serait intéressant de faire un article sur les technologies du GMP de la Prius 4, car certains choix sont plutôt intéressant (cycle atkinson, EGR refroidit, injection indirecte je crois, ...) et pas si communs.
Guillaume Darding [administrateur]

08 février 2018 à 22h10

Bonjour qca,

merci pour votre commentaire! Je vais étudier la pertinence de faire un article sur la motorisation de la Prius 4.
Raoul

05 mars 2018 à 17h52

Bonjour,
Super article, bravo et merci.
J'aimerais savoir à quels moments on va chercher à faire de l'egr sur un moteur essence à injection indirecte. Dans quels conditions se forment les NOx dans ces moteurs ?
Merci.
Guillaume Darding [administrateur]

06 mars 2018 à 12h55

Bonjour Raoul, merci pour vos encouragements!

dans le cas d'un moteur essence à injection indirecte, la formation de NOx est normalement limitée car le carburant est injecté dans des proportions légèrement supérieures aux conditions stoechiométriques et que le mélange air/essence est homogène lorsqu'il pénètre dans le cylindre.
De fait, l'EGR n'est pas vraiment utile pour ce type de moteur, le catalyseur 3 voies étant suffisamment efficace pour réduire le peu d'oxydes d'azote présents.

Dans le cas d'un moteur à injection directe, l'essence va avoir tendance à être concentrée aux alentours de la bougie, malgré les turbulences d'air internes, laissant des zones avec une quantité très faible d'essence (proche des parois par exemple), conditions propices à la formation de NOx.
Jacques

04 mai 2018 à 22h25

Bonjour, quelques questions: que savez vous de la composition des particules ultra fines essences? Et concernant la formation de protoxyde d'azote (N2O) dont les SCR semblent fortement augmenter la production sur les diesels, quid des essences ?
Merci d'avance
Guillaume Darding [administrateur]

04 mai 2018 à 23h19

Bonjour Jacques,

il est difficile de répondre à votre question concernant la composition des particules fines émises par les moteurs essence car elle est encore mal connue et, surtout, il a été mis en évidence que la composition de ces particules étaient très variable en fonction du fabricant / génération du moteur.

Concernant la formation du N2O, il n’y a pas lieu d’être pour le moment parlant d’un moteur essence, sachant que la formation de ces gaz est principalement dû aux réactions annexes dans le SCR (utilisé uniquement dans les systèmes d’échappement des moteurs diesel) en présence d’ammoniaque.
jyvais

18 novembre 2018 à 10h29

les gaz que les voitures essences contiennent du benzène (produit cancérigène) et personne en parle: pourquoi? j'ai travaillé en raffinerie et tous les 6 mois il fallait analyser mon sang a cause du benzène et pourquoi parler uniquement du diesel et c'est la que l'on nous dit pas tout ,au raffinage nous produisons plus d'essence que de fuel donc nous IMPORTONS des U.S.A du fuel car le parc auto aux usa est l'essence.Alors les tankers font la navette et ou est l'écologie dans tout cela?
Guillaume Darding [administrateur]

23 novembre 2018 à 14h45

Bonjour jyvais, l'essence sans-plomb contient actuellement moins de 1% de benzène. Cette proportion a été significativement réduite au fil des années et de l'évolution des réglementations sur la qualité de l'essence (au même titre que la présence de plomb et de soufre par exemple). C'est effectivement un produit classé cancérigène par l'OMS et c'est pour cela que la quantité de benzène dans l'essence est réglementée.

Aujourd'hui, l'opinion publique se focalise effectivement sur 3 problèmes: les émissions de CO2 (majoritairement du fait des accords de Kyoto et des COP - COP21 en particulier) qui sont identifiées comme étant les principales responsables du réchauffement climatique, les émissions d'oxyde d'azote, à l'origine des brouillards urbains (autrement appelés smog) + problèmes respiratoires et les émissions de particules fines, dont on sait qu'elles pénètrent profondément dans l'organisme humain et c'est à ce titre que l'OMS a classé les moteurs diesel sans filtre à particules comme étant cancérigènes.

Néanmoins, ce n'est pas parce qu'on ne parle pas du benzène sur la place publique que rien n'est fait. D'ailleurs, il se pourrait que les émissions de benzène à l'échappement soient réglementées dans le futur (aujourd'hui, les émissions de benzène étant uniquement limitées par la quantité de ce composé dans l'essence).
Damso

26 novembre 2018 à 15h09

Bonjour Guillaume, premièrement bravo pour ton article c'est devenu difficile de trouver des informations claires sur le sujet. Ensuite je voudrais te demander si tu as des sources fiables sur internet ou ce genre de chose, bénéficierais-tu de données constructeur ? Je prépare moi-même un article sur le GPF essence dans le cadre de mon BTS et les infos sur le sujet sont encore trop rares. J'imagine que tu dois être occupé néanmoins si tu as 5min pour lire ce com' sache que j'accepte toutes les infos qu'on peut me donner.
Merci d'avance et bonne continuation
Guillaume Darding [administrateur]

26 novembre 2018 à 23h42

Bonjour Damso,

merci pour tes encouragements. Concernant mes sources, il s'agit principalement de données auxquelles j'ai accès dans le cadre de mes activités professionnelles. Tu peux éventuellement me contacter par mail (mon adresse est accessible depuis la page d'accueil du site) pour discuter des questions que tu as autour du GPF.
Artaches

28 novembre 2018 à 17h12

Le benzène est peut-être cancérigène mais il est combustible: qu’en reste-t-il au niveau de l’échappement ?
Par ailleurs je suis sidéré par le haro sur le diesel alors que vos chiffres montrent qu’il n’est plus polluant que marginalement.
Guillaume Darding [administrateur]

29 novembre 2018 à 22h41

Bonjour Artaches,

les émissions de benzène ont largement diminué depuis 20 ans, non seulement avec la diminution de la quantité de benzène dans les carburants, mais aussi avec la généralisation des catalyseurs trois voies (diminuant de plus de 70% les émissions de benzène).

A ma connaissance, la concentration en benzène dans l'atmosphère est inférieure aux normes européennes. Néanmoins, comme je l'évoquais dans ma précédente, il n'est pas exclu que ces émissions deviennent problématique dans le futur avec la progression des moteurs essence et des modes de combustion qui pourraient favoriser les émissions de benzène.

Concernant le diesel, on peut considérer, pour un moteur répondant aux dernières normes (Euro 6d temp), que les émissions d'oxydes d'azote sont bien moins problématiques que par le passé. Il ne faut toutefois pas oublier que les systèmes de dépollution diesel nécessite des gaz d'échappement à haute température. Or, ces hautes températures sont difficilement atteignables en milieu urbain. On peut donc tirer la conclusion que le diesel est bien adapté pour un véhicule effectuant des trajets extra-urbains relativement longs. Le diesel a certainement sa place, mais certainement pas au point d'atteindre près de 80% des ventes de véhicules neufs comme cela était le cas il y a encore peu dans certains pays.

Il est en revanche dommage de tomber dans l'excès inverse et de vouloir tuer le diesel à tout prix. Les moteurs essence, diesel, électriques répondent chacun à des besoins différents et, à mon avis, une seule technique n'est pas à même de couvrir les besoins de l'ensemble des automobilistes.
Grégoire

06 décembre 2018 à 08h56

Bonjour Guillaume,

Merci pour ces articles mais la question de la « dangerosité «  des particules émises lors des régénérations n’est que très rarement évoquée tant en essence qu’en diesel. L’additif Eolys est par essence dangereux pour le système respiratoire, chargé de métaux rares, mais qu’en est-il de son bilan complet ?

Piéger pour relâcher par la suite même transformé :existe t’il un bilan sanitaire ?
Guillaume Darding [administrateur]

06 décembre 2018 à 16h24

Bonjour Grégoire,

merci pour vos encouragements. Concernant la question des particules fines durant la régénération d'un filtre, plusieurs études ont caractérisé ces émissions et il est certain que durant une régénération, une quantité de particules fines supérieure à la normale est émise, surtout en début de régénération.
Cette démarche n'a pas encore été caractérisée pour les moteurs essence, mais on peut raisonnablement penser qu'on fera face à des phénomènes similaires, peut-être moins important néanmoins du fait de régénérations passives (c'est notamment la post-injection lors des régénérations actives du FàP diesel qui tend à favoriser les émissions de particules fines).

Concernant la cérine utilisé dans les FàP PSA notamment pour diminuer la température minimale de régénération, c'est effectivement un produit qu'il faut manipuler avec précaution. A ma connaissance, l'Eolys est retenu dans le filtre et il n'y a pas d'émissions de ce produit dans les gaz d'échappement. En résumé, l'Eolys peut être surtout dangereux pour le technicien qui remplit le réservoir de cérine. En cas d'accident et de combustion, l'incendie de ce produit est contrôlé avec les méthodes classiques d'exctinction de feu.
Mustapha

23 janvier 2019 à 18h17

Bonjour Guillaume,
Merci beaucoup pour cet article qui, comme déjà souligné dans les commentaires précédents, est très clair. Je suis tombé dessus car je cherche à savoir quels sont les liens entre la puissance que l'on peut espérer récupérer d'un moteur et sa dépollution.
Peux-tu m'éclairer à ce sujet ?
D'avance merci.
Guillaume Darding [administrateur]

23 janvier 2019 à 23h37

Bonjour Mustapha,

merci pour tes encouragements!
Je ne suis pas sûr de bien comprendre ta question, donc corrige-moi si je me trompe.

J'ai compris que tu cherchais à savoir quelle était l'incidence des systèmes de dépollution sur la puissance moteur. Si on parle bien de cela, dans le cas d'un moteur essence, on peut estimer qu'un moteur équipé simplement d'un catalyseur 3 voies voit sa puissance être pénalisée de 2 à 3 % contre 5 à 7 % environ dans le cas d'un moteur équipé d'un filtre à particules en complément. Cela donne un ordre de grandeur, parlant de la puissance maximale du moteur.
Mustapha

24 janvier 2019 à 18h50

Bonjour Guillaume, Merci pour ta réponse, tu as bien cerné ma question :-).
Guillaume Darding [administrateur]

24 janvier 2019 à 21h01

Super alors! Tip top :-)
pjmdur

05 mars 2019 à 10h00

Hello,

J'aurais une question concernant l’impossibilité d'obtenir une CG sur moteur avec GPF
J'ai lu dans votre article dédié aux kits de conversion au E85 qu'une carte grise n'était pas autorisée si GPF présent, ce qui est obligatoire depuis septembre 2018.
Je comprends que c'est du aux températures basses de gaz d'échappement.

Mais l'incohérence apparente de cette mesure est que le taux de particules fines était très bas avec le E85.

Si je comprends bien cela voudrait dire que le GPF sera inactif mais que le taux de particules sera quand même trop élevé?
Guillaume Darding [administrateur]

06 mars 2019 à 16h25

Bonjour pjmdur,

concernant le GPF, il n'est pas obligatoire, mais il est vrai que dans une large majorité de cas (en particulier les moteurs essence à injection directe), il devient nécessaire pour respecter les normes d'émissions.

Selon toute vraisemblance, l'E85 ne devrait pas poser de problèmes avec un filtre à particules. Cependant, ce jugement n'est qu'une opinion! Le filtre à particules essence est une technologie très récente et personne ou presque n'a de recul avec l'utilisation de l'E85.

Sachant que, dans le cas d'une homologation à postériori en véhicule flexfuel avec la pose d'un dispositif de conversion, le fabricant du boîtier fournit systématiquement une garantie en cas d'avarie moteur (et de ses systèmes d'échappement), il paraissait compliqué de s'engager sur une quelconque garantie ou assurance sans avoir un mimimum de retour d'expérience, d'où l'exclusion des filtres à particules du processus d'homologation. Il est probable que dans quelques années, cela évolue!
pjmdur

14 septembre 2019 à 09h55

Bonjour,

FORD avec son Kuga flexfuel fait pas mal de publicité.
A propos de ma précédente interrogation concernant le FAP pour moteur essence, avez vous des informations sur la solution adoptée par FORD? FAP?
Merci

Cldt
Guillaume Darding [administrateur]

16 septembre 2019 à 15h45

Bonjour pjmdur,

à ma connaissance, le Ford Kuga Flexfuel comporte un filtre à particules. Je n'en ai pas la confirmation officielle, mais je ne vois pas comment Ford pourrait passer les normes Euro 6d temp sans sur la version flexfuel tandis que la version non-flexfuel est bien équipée d'un filtre.
Benoitfp

19 décembre 2019 à 10h20

Bonjour et merci sur ce post qui est très bien. je m'occupe d'homologation de véhicules et je suis expert auprès du tribunal, ça m'aide! Qu'est-ce que "GPF"? Merci.
Guillaume Darding [administrateur]

19 décembre 2019 à 10h26

Bonjour Benoitfp et merci pour vos encouragements !

Le GPF (Gasoline Particulate Filter) n'est autre que le filtre à particules essence. Plus rarement, on peut aussi trouver l'appellation OPF (Ottopartikelfilter) qui est la traduction en allemand.
Taha

14 mai 2020 à 07h52

Bonjour,

Merci bcp pour cet article.
j'ai une question: jusqu'à quelle température sont refroidis les gaz d'échappement avant de les réinjecter à l'admission?
Merci beaucoup
Guillaume Darding [administrateur]

15 mai 2020 à 00h25

Bonjour Taha, merci pour vos encouragements.

selon les conditions de fonctionnement du moteur (charge) et de l'EGR (taux de recirculation), la température des gaz à l'admission peut augmenter de 10 °C (faible charge / faible taux de recirculation) à une centaine de degrés du fait de la recirculation des gaz d'échappement.
ali

19 mai 2020 à 12h08

Bonjour,

je souhaite acheter un BMW x1 20i, mais non équipé d'un fap.

Comment savoir si le véhicule est équipé ou non du fap? Comment vérifier cette information ?

Merci beaucoup
Guillaume Darding [administrateur]

21 mai 2020 à 22h51

Bonjour ali,

il n'existe pas vraiment de moyen direct de le savoir car ce n'est pas une pièce visible facilement sous le capot et le filtre à particules est généralement intégré dans la même boîte que celle précedemment utilisée pour le catalyseur 3 voies.

Par contre, en fonction de la date d'immatriculation et de la norme d'homologation, on peut estimer si le véhicule est equipé d'un filtre ou non. Il s'agit des véhicules immatriculés après mars 2018 environ et homologués selon la norme Euro 6c ou Euro 6d-TEMP (se référer au certificat d'immatriculation - champs V.9 pour connaître la norme - https://www.guillaumedarding.fr/normes-euro-6-comment-s-y-retrouver-3723380.html )
Julien31

29 juillet 2020 à 00h00

Bonjour, si j'ai bien compris le fap n'est pas sur les tsi 1.5 de 2018 ??
J'aimerais acheter une golf 7 1. 5 tsi 130 mais elle a le fap dessus car elle est de 2019...
Comme vous dites on n'a pas assez de recul dessus.
Que me conseillez vous ?
Car je suis en tdi 150 Fap et il déconne tout le temps car je fais quasiment que de la ville.
Merci de votre réponse.

Julien
Guillaume Darding [administrateur]

29 juillet 2020 à 22h52

Bonjour Julien,

à ma connaissance, les filtres à particules ont équipé les 1.5 TSI à partir de l'été 2018. Si l'appellation est identique, les filtres à particules essence et diesel ont des fonctionnements largement différents et les versions essence ne devraient pas être affectées par les mêmes problèmes que ceux vécus avec des moteurs diesel (certains le vivent encore aujourd'hui quand le moteur diesel est - presque - exclusivement utilisé en ville, ce qui semble être votre cas). Autrement dit, les soucis que vous rencontrez aujourd'hui avec votre FàP diesel ne devraient pas se reproduire avec un FàP essence.

J'ai pu lire que quelques utilisateurs avaient pu faire face à des alertes au niveau du FàP essence. Il me semble que cela touche un nombre vraiment très limité de conducteurs et que cela n'a pas abouti à d'autres conséquences autre qu'une alerte au tableau de bord demandant d'aller "décrasser" le filtre en effectuant un parcours autoroutier ou assimilé.
Julien31

03 août 2020 à 11h03

Merci pour votre retour, vous ne pensez pas qu'il est mieux de l'enlever ?
Guillaume Darding [administrateur]

03 août 2020 à 14h12

Bonjour Julien, je ne peux pas vous conseiller de l'enlever du fait qu'il réduit significativement les émissions de particules. Même s'il y a encore des questions à propos des émissions de particules lors des régénérations, ce n'est pas une raison suffisante à mes yeux.
D'autre part, vous pourreiz être embêté lors du contrôle technique car c'est un point qui sera certainement vérifié dans les années à venir.
Julien31

03 août 2020 à 18h14

D'accord merci bien pour tout ce que vous faites !
Olivier1050

16 septembre 2020 à 15h26

Votre article est très intéressant.
Guillaume Darding [administrateur]

17 septembre 2020 à 22h05

Bonjour Olivier, merci beaucoup pour vos encouragements !
pjmdur

17 juillet 2021 à 10h25

Bonjour,

J'aimerais avoir des explication sur ces observations suivantes:

Sur mon précédant moteur PT130 version FAP, j'avais une fois démarré puis arrêté immédiatement le moteur.
Le lendemain, le voyant FAP s'est allumé puis s'est éteint après un certain nombre de Km.

Sur mon 3008 HY 225CV, il est précisé dans le manuel qu'en cas de roulage uniquement en électrique, il peut y avoir de la condensation de l'essence dans l'huile qui entraine une période imposée de roulage en mode thermique.
Il faut savoir que le moteur thermique démarre de temps en temps au démarrage à vitesse de rotation relativement élevée(peut être 30 secondes max environ). Pour assurer une certaine lubrification du moteur?

Pour moi, le capteur de NOX spécifique ou la sonde lambda détecte de l'essence imbrulée dans les deux cas. Il y a donc un processus de régénération du FAP qui s'enclenche, et singulièrement sur le PHEV par un roulage suffisant en thermique. Il est précisé dans le manuel sur 80km environ.

J'aimerais comprendre quel est le processus de détection dans les deux cas via les sondes?

Cordialement.
Guillaume Darding [administrateur]

19 juillet 2021 à 23h16

Bonjour pjmdur,

à priori, le critère de démarrage du moteur thermique ne devrait se faire que sur un critère de temps (démarrage du moteur forcé si le moteur n'a pas été démarré depuis 10 jours ou si le moteur n'a pas démarré sur les 5 dernières heures d'utilisation par exemple) et éventuellement sur un critère de température / humidité de l'air. Cela permet d'éviter de diluer trop d'essence dans l'huile, ce qui dégrade la qualité de l'huile (l'essence se dilue dans l'huile principalement lors des démarrages et lorsque le moteur est froid - lorsque l'huile atteint près de 80 °C, alors l'essence s'évapore naturellement et l'huile retrouve ses capacités).
Lorsqu'il n'y a pas de débit de gaz (le moteur est donc éteint), les sondes à l'échappement ne sont pas fonctionnelles (d'ailleurs, à ma connaissance, il n'y a pas de sonde NOx sur les moteurs essence - en règle générale).

Si le moteur ne fonctionne pas, le FàP ne se charge pas non plus. Le chargement du FàP est surveillé par des sondes différentielles de pression (on messure la différence de pression entre l'entrée et la sortie du filtre), parfois, on ajoute aussi des sondes de température pour avoir une estimation plus précises.

D'autre part, il est normalement compliqué de chargé complètement un FàP essence car, grâce à la température des gaz plus élevée que celle des gaz d'échappement d'un moteur diesel, c'est la régénération passive qui est quasi-systématique (dans le cas d'un moteur diesel, il faut élever artificiellement la température pour déclencher la régénération). Ceci dit, la configuration est moins favorable avec une hybride rechargeable car, selon les conditions de conduite, le moteur pourrait enchaîner les démarrages à froid et accumuler des particules dans le filtre. En conséquence, il faudra alors déclencher une régénération du filtre, mais cette phase devrait durer plusieurs minutes (80 km me paraît très généreux...).

Les sondes lambda vont servir à ajuster la richesse du mélange air/essence et elles vérifient si le catalyseur 3 voies est bien fonctionnel.
pjmdur

20 juillet 2021 à 09h27

Merci Guillaume,

Je comprends bien qu'il faut que pour qu'il y ait détection, il faut que le moteur tourne.
Ce que je n'ai pas bien compris:

Pour le PT130, quelle détection a entrainé l'allumage du voyant de FAP?

Dans le cas du PHEV Peugeot, comme j'ai indiqué, même si on utilise en permanence uniquement l'électrique, ce qui est possible, le thermique démarre de temps en temps à régime soutenu durant une trentaine de secondes.
Ce temps n'est pas suffisant pour une montée en température du moteur, cela génère de l'essence dans l'huile.
Lors de l'un de ces démarrages sporadiques suivants, il y a un mécanisme qui entraine le mode thermique obligatoire jusqu'à régénération satisfaisante du FAP.
Il faut noter que ces démarrages du thermique sont indépendants de l'utilisation. Ils se produisent à l'arrêt au démarrage du véhicule.
Dans les deux cas, PT130 ou HY225CV, il y a détection de ces imbrulés ou via tout autre mécanisme?.
C'est juste mon hypothèse, je ne suis pas spécialiste.
Ce que je n'ai pas correctement compris est comment se fait cette détection?
Guillaume Darding [administrateur]

21 juillet 2021 à 13h54

Bonjour pjmdur,

dans le cas de l'allumage du voyant de votre PT130, ce sont normalement le capteur différentiel de pression qui a déclenché l'allumage du voyant. La coupure soudaine et rapide de votre moteur aura peut-être générée une importante quantité de particules stockée par la suite dans le filtre (il y avait certainement d'autres circonstances particulières qui ont accentuées le phénomènes). Puisque vous avez roulé suffisamment longtemps le lendemain, le filtre a pu se régénérer passivement et le voyant s'est donc éteint.

Concernant l'hybride : effectivement, en 30 sec, il ne va pas se passer grand chose en matière de montée en température, donc ces phases courtes vont essentiellement servir à s'assurer qu'il y a toujours un minimum d'huile dans l'ensemble du moteur.
Si vraiment le moteur thermique n'est jamais sollicité (roulage permanent en mode électrique), alors la gestion du véhicule finira par déclencher un allumage plus long du moteur afin de faire chauffer les fluides suffisamment longtemps (ce qui permettra, entre autres, d'évaporer l'essence diluée dans l'huile), d'évacuer les vapeurs d'essence stockées dans le canister (dûes aux variations de température extérieure notamment), de lubrifier complètement l'ensemble du moteur et de s'assurer que le filtre est bien régénéré. Il n'y a aucune détection physique qui va déclencher cette phase : il s'agit uniquement de la durée d'utilisation / fréquence d'utilisation du moteur thermique par rapport à la durée totale d'utilisation du véhicule.
pjmdur

22 juillet 2021 à 08h58

Merci Guillaume, cette explication est une fois de plus compréhensible a propos de ce mécanisme de passage obligé en thermique sur le PHEV.

Cordialement.
havaniti

02 octobre 2021 à 10h17

Bonjour Guillaume je cherche désespérément une réponse à mon problème : Sur Corvette de 2006 soit moteur V8 ( récent à cartographie et injecteurs électriques ) de 6 L le témoin moteur s'allume sur une seule rangée de cylindres, toujours la même et c'est un problème récurrent sur ce modèle.
Je constate que l'ajout de 30% d'éthanol (E85) règle totalement et définitivement le problème. POURQUOI ???? un intervenant sur un forum me dit que cette rangée de cylindres est trop riche et que l'ajout d'éthanol appauvrit, un re-programmeur de cartographie me dit que non ! j'ai changé les 2 lambdas et le pot à 50.000 kms ne peut pas être incriminé. Avez vous une explication et une solution ? Bien à vous.
Guillaume Darding [administrateur]

03 octobre 2021 à 10h05

Bonjour havaniti,
il se peut que, si les capteurs de l'autre banc de cylindres ne déclenchent pas d'alerte car ils sont toujours dans les seuils définis, mais qu'ils soient juste à la limite. Dans ce cas, cela indiquerait un manque d'alimentation en air du moteur et le problème serait à chercher du côté de l'admission plutôt que de l'échappement (problème avec le débimètre, fuite dans le circuit,...).

Si votre mélange est trop riche, c'est qu'il y a soit trop de carburant injecté, soit pas assez d'air présent dans le cylindre. Effectivement, si on part sur l'hypothèse que le témoin moteur s'allume parce que le calculateur moteur considère que le mélange est trop riche (si je comprends bien, ce sont les sondes O2 qui renvoient des valeurs élevées dans votre cas), le fait de mettre une bonne part d'E85 va appauvrir votre mélange (car le rapport stoechiométrique de l'éthanol est plus faible que celui du supercarburant - voir mon article sur l'E85 pour plus d'informations à ce sujet - https://www.guillaumedarding.fr/dossier-utilisation-du-superethanol-e85-3187198.html ) et faire revenir les valeurs des sondes O2 dans les clous : seulement, c'est un palliatif et non la source du problème.
Jean-Christophe PLOTKA

08 juin 2022 à 14h50

Bonjour.
Après avoir été recalé lors d'un contrôle technique pour anomalie de pollution, j'ai changé le catalyseur sur ma Scénic 1.6 essence d'aout 2003 (moteur 4KM). La voiture a ensuite été présentée et acceptée lors de la contrevisite.

Après 3 mois de circulation (max 200km/mois), le message "ANTI-POLUTION A CONTROLER" est apparu. Lorsque je roule, le catalyseur produit un bruit identique à ce qui se passerait si un écrou de 12 était présent et libre dans l’enveloppe du catalyseur. Une sorte de « gling gling …… ». J’ai démonté le catalyseur et le bruit est très facile à reproduire en le secouant. En le secouant successivement avec la première ouverture (coté pipe échappement) puis la seconde (coté pot d’échappement) vers le bas, rien ne sort.
J’ai contacté le vendeur de l’équipement qui me dit que la garantie est de deux ans mais assujettie à l’analyse des gaz (CO/CO2/HC/O2). A cela j’ai répondu que le problème n’était pas un disfonctionnement de la partie traitement de la pollution mais une rupture mécanique d’un des constituants qui induit un « gling gling » lorsque je roule. Sa réponse a été « Si cela a cassé c’est que la composition des gaz était anormale et cela a entrainé la destruction d’une des parties du catalyseur ».
Septique, j’ai ressorti le contrôle technique de la voiture. Dans ce dernier ne figure pas le taux de HC. On y trouve les résultats suivants ; CO ralenti (inf. ou égal à 0.3%) : 0%, CO ralenti accéléré (inf. ou égal à 0.2%) : 0%, Lambda (0.97 à 1.03) : 1.010
Mes questions sont les suivantes : Un taux de HC anormal peut-il endommager le pot catalytique ? En moins de 1000km ? Je précise que je roule au 98 ?
J’ai le sentiment que non car si le taux de HC est de nature à endommager les système anti-pollution, il me semblerait logique d’imposer son analyse lors du CT pour inciter le propriétaire à faire réaliser un réglage de la voiture (injection je suppose) afin de protéger ladite voiture.
Merci d’avance pour votre analyse.
Jean-Christophe
Jean-Christophe PLOTKA

08 juin 2022 à 15h01

Suite du message précédent. J'ai oublié de préciser la condition d'acceptation ou de refus de la garantie telle qu'imposée par l'équipementier est la suivante : Si le taux de HC est supérieur à 40 la garantie ne sera pas prise ne compte.
Et à la suite du 40 ci-avant ne figure aucune unité.
Jean-Christophe
Guillaume Darding [administrateur]

15 juin 2022 à 00h10

Bonjour Jean-Christophe,

concernant le taux de HC, il s'agit de ppm (partie par million) qui représente la concentration d'hydrocarbone dans les gaz d'échappement. Les HC (qu'on peut assimiler directement à de l'essence non brûlée) peuvent causer une défaillance au niveau du catalyseur car le carburant peut s'enflammer juste avant le catalyseur et générer des températures anormalement élevées au niveau de ce dernier. D'autre part, une concentration élevée en sortie moteur est signe d'un mauvais fonctionnement moteur (notamment un mélange trop pauvre) qui pourrait aussi générer des températures anormalement élevées au niveau des gaz d'échappement et endommager le catalyseur. Dans ce cas, c'est le catalyseur qui "fond" et cela ne génère pas de bruit, juste une alerte de mauvais fonctionnement du dispositif de dépollution.

Pour en revenir aux symptomes que vous décrivez, j'ai le sentiment que le problème vient d'une casse physique d'une sonde lambda. Si la casse était purement mécanique (casse d'une béquille par exemple), alors il n'y a aucune raison qu'une alerte se déclenche au tableau de bord.
Jean-Christophe PLOTKA

22 juin 2022 à 11h52

Bonjour Guillaume.
Je vous remercie pour ces explications.
Bien Cordialement.
Jean-Christophe
didt11

29 juin 2022 à 09h18

Bonjour Guillaume j'ai acheté un gmc sierra 5.3l bioethanol d'origine de 2014 donc norme euro5 il s'avère que l'homologateur envoie le véhicule à l'UTAC Montlhéry pour passer tests émissions résultats taux d'émission cinq plus élevés
CO 5.19 au lieu de 1.00
HC 0.557 au lieu de 0.100
NMHC 0.485 au lieu de 0.068
en ce qui concerne le NOX c'est bon 0.058 inférieur 0.060
avez vous une idée du problème le véhicule fonctionne à merveille seul bémol voyant moteur qui clignote à haut régime en vous remerciant
Lucgiroud

19 juillet 2022 à 23h39

Bonjour Guillaume , j ai un problème similaire à DDMidt111
Véhicule Maserati Granturismo de 2010 passage à l Utac taux de CO 1,36 pour 1 . HC a 0.143 pour 0.1
Nox ok à 0.038 pour 0.080.
Norme euro4

Bougie changées
Filtres changés
Vidanges 500km

Faut il selon vous changer les sondes lambda ou les catalyseurs ( possible de les nettoyer)
Ou autre chose quelle essence mettre pour le contrôle
UTAC homologation (98, 95 ou ÉTHANOL)

D avance merci pour votre aide
Luc

20 juillet 2022 à 19h08

Lucgiroud c'est didt11 pour ma part je vais changer les cata ,bougies,bobines,sondes lambda amont aval , cables,injecteurs,filtre à air,filtre à huile+vidange + vidange boîte auto crépine etc...., et pour l'essence on m'a confirmé sp98 + d'explosion donc moins de résidus et si ça passe pas revente à perte à l'étranger du simple au double
Lycos

01 octobre 2022 à 20h29

Bonjour did11,

J'ai le même problème avec un véhicule Japonais (70 000km) qui doit satisfaire euro 5.
1er test émissions polluantes avec remplacement du filtre à air, pneus/huile moteur/transmission basse résistance, lambdas et débitmètre neufs, présentée au SP95/E10 (conseillé par l'UTAC) elle n'as pas réussi avec des valeurs 4 fois supérieures.
J'envisage du supprimer le catalyseur d'origine pour le remplacer par 2 catalyseur 400 cellules (marque GESI) dernière génération qui promettent des réductions de + de 90% des émissions/gaz polluants.
Avez vous avancé de votre coté sur vos modifications ?

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