L’évolution technique des transports répond en grande partie à une préoccupation environnementale mondiale relative à l’émission par les véhicules de polluants et de gaz à effet de serre. Le parc automobile français doit ainsi s’adapter à une réglementation et à des objectifs environnementaux renforcés. Les normes Euro représentent à chaque fois un défi technique pour les constructeurs de véhicules.
2011 le FAP – Filtre à Particules
La norme Euro 5 en 2011 a rendu obligatoire le FAP sur les moteurs Diesel neufs, obligeant les constructeurs automobiles à équiper leurs modèles de ce système de dépollution. Les premiers filtres à particules pour moteurs diesel ont été à l’origine développés par PSA Peugeot Citroën, qui les lance en mai 2000.
Le filtre à particules est un dispositif conçu pour emmagasiner les particules fines, réputées cancérigènes, contenues dans les gaz d’échappement d’un moteur diesel. Une fois collectées dans le filtre, les particules sont détruites : elles sont brûlées et réduites en cendres.
Le FAP se situe avant le tuyau d’échappement. Il agit en deux étapes : la filtration et la régénération.
Lors de la filtration, l’objectif est de retenir les fines particules nocives que rejette la combustion du moteur. Au fil des kilomètres, une couche peut se former sur le filtre empêchant ainsi l’air de passer.
Le FAP dispose d’un système qui permet de supprimer automatiquement cette couche. C’est la régénération automatique. Le système injecte du carburant dans un catalyseur et brûle cette couche à très haute température (entre +550/ +650 degrés).
La norme Euro 6 fixe la limite d’émission d’oxyde d’azote à 0,125 gramme au kilomètre, ce qui correspond à une baisse de 55 % par rapport à la précédente norme Euro 5.
Inconvénients :
Le FAP ne se régénère qu’à température élevée, le moteur doit donc tourner à régime élevé (environ 3000 tours/mn). En ville et sur des petits trajets, il est compliqué d’avoir un régime moteur élevé.
De plus, la régénération du FAP dégage énormément de fumée = pollution atmosphérique, consommation énergétique.
D’autre part, les plaquettes de frein, l’usure de la route et des pneus représenteraient 41% du total des particules fines …
FAP pour moteur essence dès septembre 2017 :
Les années 2000 ont vu l’avènement du diesel au détriment du moteur essence.
Mais depuis quelques temps, la tendance s’inverse avec un véritable retour en grâce de l’essence, incitant ainsi les automobilistes à choisir des moteurs essence.
Avec la réglementation Euro 6c, les filtres à particules se généralisent également sur les véhicules essence, qui sont fortement émetteurs de particules fines depuis l’introduction des systèmes d’injection directe de carburant qui leur fait émettre jusqu’à 10 fois plus de particules qu’un moteur diesel filtré ! (voir évolution des normes)
La nouvelle législation sera applicable en septembre 2017 pour tous les nouveaux modèles et un an plus tard pour tous les véhicules neufs.
La bonne nouvelle : le FAP pour les moteurs essence est beaucoup moins cher que celui des moteurs diesel, et beaucoup plus fiable, la température plus élevée des gaz d’échappement d’un moteur essence permettant de le régénérer quasiment en continu, et ce, quel que soit le mode d’utilisation de la voiture.
2014 – Norme Euro 6 – LNT ou SCR ?
Le moteur Diesel émet par nature moins de dioxyde de carbone (CO2) que le moteur à essence car le mélange air-carburant y est soumis à une pression plus forte, pour en tirer une énergie supérieure. Malheureusement, ce taux de compression élevé conduit à une hausse de la température qui favorise la formation des oxydes d’azote, ces fameux NOx qui irritent nos bronches.
Entrée en vigueur en septembre 2014, la norme Euro 6 fixe les limites d’émission de gaz polluants pour les nouveaux véhicules légers. Pour réduire l’émission d’oxydes d’azote (NOx) sur les moteurs diesel deux technologies étaient utilisées: le LNT et le SCR. Des choix techniques différents en matière de traitement des oxydes d’azote, Renault-Nissan avec le LNT alors que la plupart des autres constructeurs ont choisi le SCR.
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Système SCR (Selective Catalytic Reduction) ou RCS (Réduction Catalytique Sélective)
Cette norme concerne les nouveaux pots catalytiques (2014). Système qui consiste à vaporiser de l’urée (composée d’ammoniac) sur les gaz d’échappement pour provoquer une réaction chimique qui détruit les Nox.
Le SCR fonctionne à plus basse température que le Nox trap (ci-dessous), il est donc plus économe en énergie mais il serait plus fragile. De plus il a l’inconvénient de coûter cher : entre 200 et 500 euros, et le consommateur doit ajouter un composant d’urée (AdBlue).
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LNT (Lean NOx Trap ou piège à NOx)
C’est un filtre, placé entre le bloc moteur et le filtre à particule, constitué de métaux rares qui capte ces gaz et les accumule dans un « magasin ». Une fois le stock plein, le système procède à une régénération qui permet de les brûler en repassant dans le moteur mélangé avec le carburant.
Les limites techniques du LNT ne permettent pas une dépollution dans toutes les phases de roulage. A froid ou en circulation urbaine, son rendement est très faible. En ville, le piège à NOx rend rapidement l’âme. Cette solution s’avère moins coûteuse et ne nécessite pas l’ajout d’un additif mais elle est réputée moins efficace.
L’ensemble des constructeurs utilisant cette technologie LNT (piège à NOX), moins efficace que le SCR, devraient la délaisser d’ici 2018 afin de respecter la nouvelle norme Euro 6c de 2017 et surtout répondre aux exigences du RDE (Cycle de mesure sur route, en savoir plus sur les normes d’homologations des normes Euro).
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LPEGR (Low Pressure Exhaust Gas Recirculation system)
En 2016, aucun modèle Fiat n’était équipé de la technologie SCR donc pas d’ajout d’AdBlue. En 2017, la nouvelle norme européenne Euro 6 impose aux constructeurs de réduire davantage les émissions d’oxydes d’azote des véhicules diesel.
En réponse à cette nouvelle réglementation, la filiale italienne du groupe Fiat Chrysler Automobiles (FCA) va adopter la technologie de la catalyse SCR.
Mais qu’en est-il pour le modèle Fiat Ducato sert de base à plus de 75 % des camping-cars, fourgons et châssis. Alors Adblue ou pas Adblue ?
La réponse a été donnée avec le lancement officiel des Ducato Euro 6. Sous le capot, les motorisations évoluent mais ne font pas appel au système de dépollution SCR ni à l’additif AdBlue.
Ce modèle ne diffère des précédentes versions que par des motorisations plus propres. A la différence des autres constructeurs, Fiat et Iveco ont choisi la solution d’un double système EGR (vanne de réinjection d’une partie des gaz d’échappement) avec un système type piège à NOx pour permettre au moteur 2.3 l de passer la norme Euro 6.
Avec cette technologie LPEGR, les gaz d’échappement sont récupérés après le filtre à particules, refroidis grâce au refroidisseur EGR basse pression et remis en circulation avant le compresseur. Ce système présente deux avantages : la diminution des émissions d’oxyde d’azote, grâce à une température de combustion plus basse, et une économie de carburant due à la plus grande efficacité de la turbine. La technologie LPEGR ne nécessite ni réservoir ni ajout d’AdBlue, une donnée essentielle pour voyager.
Cela reste cependant un système assez complexe au niveau de l’admission (une première vanne EGR est complétée par une seconde refroidie qui récupère les NOx et les réinjecte à l’admission)
Toutefois, comme à partir du 1er septembre 2019, tous les véhicules ont dû respecter la norme Euro 6d-Temp, le Fiat Ducato s’est mis à jour pour rester dans la course : motorisations moins polluantes via l’injection d’AdBlue et va, comme ses concurrents sur le chemin de l’électrique !