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Le filtre a particule FAP

Messagede Atc » 11 Déc 2011, 16:02

CONSTITUTION DU SYSTÈME FAP

1. CONSTITUTION DE L’ENSEMBLE DE POST TRAITEMENT :
1) Un support filtrant en carbure de silicium associé à un catalyseur placé en amont.
2) Des capteurs de contrôle de la température et de la pression régnant dans le filtre à particules.
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3) Un logiciel évolué de commande et de contrôle du moteur HDi "common rail" conçu par PSA Peugeot Citroën. Intégré dans le calculateur "Common rail", ce logiciel constitue le coeur du système. Il pilote la régénération du filtre et assure l'autodiagnostic du système.
4) Un système d'additivation du carburant, intégré au véhicule, qui injecte dans le réservoir, à chaque ajout de carburant, les quantités appropriées d'additif à base de cérine.
5) Une commande spécifique du moment d’injection pour la gestion de la température des gaz d’échappement : " la postinjection " .
6) Un catalyseur d’oxydation.
7) Un filtre à particules


LE CATALYSEUR
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Rôle :
Le catalyseur d’oxydation permet l’oxydation du monoxyde de carbone (CO), et des hydrocarbures imbrûlés (HC), pour les transformer en gaz carbonique et vapeur d’eau.
La transformation chimique produit une augmentation de la température des gaz d'échappement, par postcombustion des hydrocarbures imbrûlés (HC) issus de la postinjection. Cette montée en température est contrôlée par les sondes de température amont et aval. A partir de ≃140°C, la conversion catalytique s’amorce et la transformation des HC commence.

Description :
Constitution d'un catalyseur d'oxydation :
• une enveloppe en acier inoxydable,
• un isolant thermique,
• un monolithe céramique en nid d'abeille imprégné de métaux précieux, (platine, palladium).

Implantation :
Le catalyseur est implanté en amont du filtre à particules

LES SONDES DE TEMPERATURE

-022.jpg

• En amont du catalyseur.
• En aval du catalyseur.
Rôle:
Le capteur de température sur le catalyseur
(amont), informe le calculateur d'injection de
la température des gaz d'échappement en
entrée du catalyseur.
Le capteur de température gaz (aval) en
sortie catalyseur donne la température après
la catalyse.
La comparaison entre amont et aval permet de savoir si le seuil maximal de conversion du catalyseur
est atteint pour une régénération efficace.
Nota :
La sonde de température amont est dorénavant supprimée. L’information de la température amont est
extrapolée dans les stratégies de fonctionnement

LE FILTRE

-024.jpg
-023.jpg


Deux générations de filtres :
- SD991, (ancien S200) =
première génération,
(Entrée et sortie à section
carrée, "square").
- OS2 = deuxième génération,
(Entrée octogonale et sortie
section carrée (square).
Rôle:

Le FAP est un filtre en carbure de silicium placé sur la ligne d’échappement qui permet de diminuer la
pollution des véhicules diesel en filtrant et piégeant plus de 99% des particules et des éléments solides
des gaz d’échappement.
- Très grande efficacité en filtration (seuil de 0,1 microns).
- Perte de charge réduite.
- Très bonne résistance aux contraintes thermiques


de particules
-025.jpg


Composants retenus dans le filtre :
- Résidus issus de l’huile et de l’usure moteur.
- Particules de carbone.
- Cérine.
- Cendres

Les suies provenant de l’échappement, s’accumulent dans le filtre et le colmatent.
Une régénération du filtre, c’est à dire une combustion des suies, est alors nécessaire.
Un remplacement ou un nettoyage sera effectué par le réseau afin d’éliminer les dépôts après un certain nombre de kilomètres.
Les cendres*, les résidus (Cérine et particules solides), colmatent le filtre à long terme car ils ne brûlent pas.
* Cendres (sulfates de Calcium, Zinc, phosphates, chaux)

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L’accumulation de particules dans le filtre conduirait à terme à son colmatage. C’est pourquoi il est nécessaire de les brûler périodiquement. La température de combustion de ces particules se situe aux alentours de 550 °C. Cette température est difficile à atteindre au niveau du FAP. Par exemple en condition de conduite urbaine, la température atteinte est d’environ 150°C. Pour augmenter la température des gaz d’échappement, on a recours à une (ou deux) postinjection(s) et on charge éventuellement le moteur par l’utilisation de consommateurs électriques. Cette action permet d’augmenter la température d’environ 300°C. On atteint donc dans des conditions défavorables environ 450°C. Afin de réussir la régénération, on utilise un additif dans le carburant qui permet aux suies de se consumer à la température de 450°C ; c’est le rôle de la "cérine".
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