Mise en situation Différents systèmes Contrôle technique

PolluantsSymboleOrigine Monoxyde de carbone CO Provient d’un mélange trop riche (trop d’essence ou pas assez d’air) Oxyde d’azoteNOx Ils résultent de mélanges pauvres et de température de combustions élevées. Hydrocarbures imbrulés HC Proviennent d’un mélange trop riche ou d’une combustion incomplète. Particules- Résidus de combustion, ce sont les suies responsables des fumées noires des moteurs diesels. Dioxyde de carbone CO 2 Provient de la combustion des énergies fossiles. C’est un gaz à effet de serre.

Afin de réduire les polluants, on utilise différents systèmes de dépollution permettant au véhicule de respecter les normes pollution en vigueur. Ces normes sont exprimées en gramme par kilomètre. Elles sont mesurées dans des conditions précises de fonctionnement des moteurs.

Moteur essence Normes COHCNO X Euro III 01 / 2000 Euro IV 01 / ,3 0,20 0,15 1,00 0,100,08 Moteurs diesels NormesCOHC + NO X NO X Particules Euro III 01 / 2000 Euro IV 01 / ,64 0,560,50,05 0,50 0,300,250,025

Le catalyseur est constitué d’un support céramique alvéolé recouvert d’une couche intermédiaire. Dans les alvéoles sont parsemés des particules de métaux précieux : Platine Palladium Rhodium

En présence de ces métaux, les polluants subissent une réaction chimique permettant de les rendre inoffensifs. Les oxydes d’azote ( NO x ) sont réduits en azote. Par oxydation avec l’oxygène récupéré, le CO est transformé en CO 2 et les HC en CO 2 et H 2 O.

Le catalyseur peut éliminer plus 90% des polluants mais pour qu’il soit efficace le catalyseur a besoin : D’une température minimum de 300°C D’un dosage maintenu proche du dosage stœchiométrique.

Pour obtenir cette seconde contrainte, on utilise la sonde Lambda qui mesure la teneur en oxygène des gaz d’échappements :

Elle envoie au calculateur un signal variant de 0,1V pour un mélange pauvre à 0,9V pour un mélange riche. Une seconde sonde est ajoutée après le catalyseur pour vérifier l’état de fonctionnement de ce dernier

La sonde à oxygène est indispensable au catalyseur elle lui permet de fonctionner et d’effectuer la catalyse correctement en informant le calculateur de la teneur en oxygène des gaz d’échappement (Coefficient d’air ). Si < 1 : Mélange riche Si > 1 : Mélange pauvre

Le calculateur intervient ensuite sur le dosage pour qu’il soit proche du dosage stœchiométrique (environ 1g d’essence pour 15 g d’air environ).

Le Canister est un piège à charbon actif qui absorbe les vapeurs de carburant. Les vapeurs sont canalisées du réservoir au canister ou elles sont stockées. Lors du fonctionnement du moteur, le calculateur va piloter l’électrovanne de purge et les vapeurs accumulées seront acheminé jusque dans la tubulure et brûlées lors de la combustion.

Ce système permet d’envoyer des gaz frais à l’échappement. Le calculateur va agir par l’intermédiaire d’une soupape de dépression sur une valve qui va permettre le passage de l’air. Une soufflerie est alors piloté par le calculateur et de l’air est envoyé a l’échappement. Il a pour utilité de réduire jusqu’à 50% des émissions de CO et de HC

Ce système à pour but de réduire les NOx qui sont crées par une température de combustion élevée et un mélange pauvre. Il est particulièrement efficace pour les moteurs diesel qui fonctionnent en excès d’air. Le but est donc de réduire la température de combustion afin de limiter la formation de NOx. On introduit une certaine quantité de gaz brûlés à l’échappement On réduit ainsi la quantité d’oxygène dans la chambre de combustion La température de combustion diminue ce qui réduit la production de NOx

Contrairement au catalyseur des moteurs essence, il ne permet pas de réduire les NOx car les moteurs diesel fonctionnent en excès d’air, il est donc impossible d’obtenir un dosage stœchiométrique permettant la réduction de ce polluant. Il permet par réaction chimique : Réduction de plus de 50% du CO Réaction de 50% des HC Réduction de 30% des particules

Le filtre à particule est constitué d’une structure en céramique poreuse qui va accumuler les particules : L’émission de particules de suie résulte d’une combustion incomplète due à un manque d’oxygène.

Il permet de piéger les particules contenues dans les gaz d’échappement. Elles seront ensuite brûlées. Pour éliminé les particules le système à besoin de régénérer le filtre c'est-à-dire de brûler les particules de suie. Il existe 2 procédés : Abaisser la température de combustion des particules en ajoutant un additif (Serine). Les particules seront alors brûler et transformé en CO 2. Augmenter fortement la température des gaz d’échappement afin d’atteindre la température de combustion des particules. Pour cela le calculateur réalise des post-injections, coupe l’EGR et régule l’entrée d’air dans le moteur.

Lors du passage au contrôle technique, on mesure la qualité des gaz d’échappement émis par les moteurs essence, les valeurs limites sont : Moteurs essence non catalysés : mis en circulation avant le 01/10/86: 4,5 % de CO maxi. mis en circulation après le 01/10/86: 3,5 % de CO maxi. Moteurs essence catalysés : Au ralenti : -< 0,5 % de CO -< 100 ppm de HC - λ 0,97 A 3000 tr/min : -< 0,3 % de CO - < 100 ppm de HC - λ 0,97 à 1,03

Les gaz ne sont pas analysés, seule la quantité de fumée est mesurée. Les valeurs d’opacité sont données en « coefficient d’absorption de lumière (m-1) » moteurs atmosphériques : 2,5 m-1 maxi moteurs turbocompressés : 3 m-1 maxi