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Filtres à Particules


Les véhicules à diesel sont devenus plus populaires dans le monde comme la technologie des moteurs à diesel a beaucoup avancé grâce à leur excellente économie de carburant par rapport aux moteurs à essence. Tout de même les moteurs à diesel ont un désavantage en ayant un taux d’émissions de NOx élevé par rapport aux moteurs à essence. Pour résoudre ce problème les Normes Européennes pour Émissions sont rendus plus sévères. Pour pouvoir être à norme de cette réglementation plusieurs constructeurs de voitures ont introduit beaucoup d’initiatives, comme la technologie Stop/Start. Une des initiatives les plus importantes est l'introduction des filtres á Particules (FAP).

 

Composition d'un filtres à particules

Les filtres à particules sont normalement construits utilisant deux matériaux, soit la cordiérite  ou de carbure de silicium.


La première, la Cordiérite est le plus fréquemment utilisée et elle est utilisée dans notre gamme standard de FAP. C'est un matériel à base de céramique avec des excellentes efficacités de filtrage et de propriétés thermiques. Le seul désavantage de la cordiérite c'est le seuil de fusion relativement bas à 1200°C. Concraitement en fonctionnement normal du véhicule, la cordiërite repli parfaitement son usage, mais lors d'une casse de moteur ou de turbo, la surchauffe entraînée peut provoquer la fonte du filtre à particules.


La seconde, le Carbure de Silicium (SIC). Sa température de fusion est de 2700°C mais sont coût de production beaucoup plus élevé. Il doit être assemblé par des petits segments tenus ensembles par un ciment spécial que permet l'expansion due à la chaleur.

 

Comment fonctionnent les filtres à particules ?

 

Un filtre à particules n'est pas un morceau à « flux-direct », les gazes sont forcées à le traverser. Au contraire d'un catalyseur, les canaux du filtre sont bloqués aux extrêmes alternatives, en forçant les gazes a traverser les parois cellulaires pour pouvoir sortir du filtre. Comme les parois sont poreuses les gazes propres les traversent, mais les trous ne sont pas assez larges pour permettre à la matérielle particule d'y passer. Plutôt ils restent collés sur les parois cellulaires et piégés dans le filtre.


 

Le système électronique de gestion du moteur (ECU) surveille le filtre ceci contrôle la régénération pour éviter que le FAP ce bloque.

 

La régénération d'un FAP

 

Le  FAP est un piège pour la suie il doit être capable de se auto-nettoyer pour éviter un blocage endommagent le bon fonctionnement du véhicule. Cette procédure est appelé une régénération.

 

La régénération passive ce d’éclanche pendant des conditions de conduite normaux, quand la température du système d'échappement est autour de 550°C, ceci permet de brûlée un peut de la suie piégée. 


 

La régénération active  est contrôle par l'ordinateur de bord, (système de gestion du moteur ou ECU). Quand le niveau de la suie arrive au tour de 45% l'ordinateur de bord introduit des petites modifications à la synchronisation de l'injection du carburant et augment la température des gazes d’échappement. La température optimale nécessaire est de 600°C. La régénération active s'introduit normalement chaque 700 km, mais cela dépend du style de conduite de la voiture. Par exemple, les voitures conduits sur des parcours urbains de courte durée se régénéras plus souvent que les voitures qui font une plus grande partie de leurs voyages en autoroute, ceci est provoqué par une accumulation plus importante de particules quand on roule à des vitesses moins élevés, autrement comme sauvegarde, c’est le kilométrage qui décide sur une régénération. 


Lors de la régénération active, il est normal de voir de la fumée émise par l'échappement quand les particules sont brûlées. L’économie de la voiture diminue également durant  une phase de régénération active.

 

Régénération forcée est effectuée par les garages avec de l’équipement de diagnostic.

 

Technologies de DPF

Alors que tous les FAP fonctionnent de la même façon, les constructeurs utilisent des petites variances de technologie.



Les FAP avec additif sont utilisés en conjonction avec un catalyseur, ce type de FAP utilise un additif pour carburant comme soutien dans le procès de régénération. L’utilisation de l'additif permet la régénération de prendre place à une température moins élevé de 400°C, dans des conditions que normalement il ne serait pas possible de déclencher une régénération. À cause de l'utilisation de l'additif il faut rénover le FAP  tout les 120,000km environ. Ce système est normalement installé par les constructeurs français, ainsi que Volvo.


 


Les FAP sans additif ou FAP catalysés, utilisent un revêtement en métal précieux pour faciliter le processus de régénération. Le FAP revêtu filtre et catalyse au même temps, alors la voiture n'a pas nécessairement besoin d'un catalyseur séparé. Le revêtement des métaux précieux abaisse également le point de « Régénération » à 400°C. L'utilisation de ce type de système, le FAP peut s'attendre à durer environ 240,000km dans des conditions normales de fonctionnement. Les FAP revêtus sont favorisés par les constructeurs allemands comme BMW, VAG et Mercedes ainsi que Jaguar et Land Rover.


Défauts et contrôles d’entretient


Il est peu probable que le FAP que la cause la panne de la voiture. Assurez-vous que le défaut est rectifié avant de monter une pièce de rechange.



« La voyant du FAP s’allume après quelque kilomètres » – l’ordinateur de bord a été configuré  correctement ? Sont les tuyaux de pression bloqués? Les capteurs de pression ont été vérifiés ?

 

« Le FAP continue de ce bloqué » - est-ce que la voiture fait des trajets assez longs pour se régénérer ? Est-ce que le réservoir d’additif est rempli ?

 

Effectuer les contrôles de diagnostic correct est très important lors du remplacement d’un FAP pour assurer la nouvelle pièce fonctionne comme correctement. Ce qui suit doit être vérifié lors du remplacement d’un FAP :

 

 

  • Tuyaux de pression et sondes de FAP
  • Le niveau d'huile
  • La spécification de l'huile
  • Le niveau d’additif (si nécessaire) 
  • Sondes- fonctionnent correcte
  • Le système EGR – (recirculation des gaz d'échappement) 
  • L’indicateur de débit d'air
  • Le moteur et le turbo 
  • Injecteurs
  • Bougies de préchauffage
  • Filtre à air
  • Erreurs de ECU (ordinateur de bord)
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