Les particules rejetées par les moteurs de nos véhicules est l’un des dangers les plus nocifs pour l’environnement et la santé. Elles pénètrent profondément dans notre système respiratoire et peuvent contribuer à de mauvaises réactions inflammatoires des bronches, déclencher des asthmes ou favoriser le développement de cancers. Pour éviter ces risques et freiner le rejet de ces poisons dans l’atmosphère, les voitures pourvues de moteurs diesels doivent être dotées d’un filtre à particules (FAP). Ça va de soi pour les voitures essence à injection directe, dont le filtre est positionné après le catalyseur.
Fonctionnement du filtre à particules
La première phase du fonctionnement des
filtres à particules pour la voiture consiste d’abord en une capture de particules dans le filtre grâce à une filtration. La formation d’une couche de suie sur les parois, formés par l’accumulation des particules permet le perfectionnement de la filtration (95 à 99% en masse des particules peuvent être collectées dans le filtre). Cependant, cette couche poreuse accroît considérablement la perte de charge imposée dans le pot d'échappement. Ce processus peut nuire au bon fonctionnement du moteur en contribuant à une perte de puissance. Le nettoyage (ou régénération) du système doit ainsi s’imposer après quelques centaines de kilomètres. Plusieurs méthodes de régénération sont envisageables. La plus classique repose sur la combustion des suies qui passe par une élévation de la température des gaz d'échappement à l'entrée du filtre. Mais cette opération ne peut pas se réaliser sans la présence d'une catalyse. Plusieurs sites de
vente de filtres à particules pour voitures offrent des articles bon marché pour tout type de véhicules tels que
www.krosfou.fr.
Les filtres à particules pour les nouveaux moteurs
Avec les Diesel récents (de type common rail par exemple), muni d’un
FAP automobile, il est facile de contrôler subtilement la dose de carburant injectée ainsi que les processus de l'injection avec : pré-injection, injection principale et post-injection. C'est la post-injection qui assure la régénération du filtre par l’émission d’une grande quantité de gazole imbrûlé dans le catalyseur où il va s'enflammer, pour élever de façon significative la température des gaz d'échappement et activer l'oxydation des suies entassées dans le filtre.
Des diesels écologiques
Etant un carburant très populaire en France parce qu’il est moins taxé que l'essence et permet une plus grande autonomie de fonctionnement. Le
système de filtration de fines particules a été utilisé pour la première fois en l’an 2000 sur un nouveau moteur turbo-Diesel de 2,2 litres, dans le but de réduire la
pollution de l’air. Le filtre proprement dit, monté derrière un pré-catalyseur, est bel et bien une structure poreuse en carbure de silicium qui retient les particules véhiculées dans les gaz d’échappement. L’accumulation de microparticules qui mesure entre 0,1 et 1 micron est brûlée tous les 400 à 500 km selon le niveau de colmatage. Avec la mise au point d’un logiciel spécifique, chargé dans le calculateur du système d’injection HDI, qui se charge de piloter la phase de régénération du filtre par une activation des injections multiples de carburant qui transmettent les gaz d’échappement à 450 °C en sortie du moteur (au lieu de 150 °C en circulation urbaine normale). Or la température nécessaire pour brûler complètement les particules se situant à 550 °C, voilà pourquoi il convient d’injecter dans le gazole un additif à base de cérine, afin de baisser cette température à 450 °C.