Une performance unique sur les émissions de particules

Destiné à éliminer tous les types de particules polluantes émises par les moteurs diesel, y compris les plus fines, le FAP du Groupe PSA agit sur 99,9 % des particules en nombre, et 99 % de leur masse. Cette efficacité permet d’atteindre des niveaux de particules en sortie de filtre équivalents à ceux d’une pièce propre (moins de 3 500 cm3).

Une technologie efficace tout le temps, sur tous les véhicules

Le FAP équipe depuis 2009 – soit 2 ans avant que la norme Euro 5 ne le rende obligatoire – l’ensemble des véhicules du Groupe PSA. Il est efficace dans toutes les conditions d’utilisation du véhicule :

• Démarrage
• A chaud ou à froid
• En ville ou sur autoroute
• Même lorsque le filtre est plein.

Voyons donc quelques causes possibles liées à l’allumage du témoin de filtre à particules

• Il est tout bêtement colmaté, c’est à dire qu’il a fini par se boucher avec l’accumulation des particules. Ce cas ne doit normalement pas se produire puisque les régénérations doivent normalement régulièrement éliminer le bouchon. Plus d’infos sur le fonctionnement du FAP ci- dessus.
• Une des sondes à l’échappement est inopérante et cela fait croire au calculateur que le FAP est colmaté. En effet, deux sondes de pression sont présentes, une avant et une après le FAP. Quand la différence de pression entre ces deux est trop importante cela veut dire que l’air ne passe plus et donc qu’il y a un colmatage.
• Si il y a un voyant UREA ou Adblue, cela veut dire qu’il faut faire le plein d’additif. Attention, tous les FAP n’utilisent pas cette méthode.

En haut un FAP neuf et en bas un usagé colmaté

Le dysfonctionnement du FAP peut avoir des conséquences irrémédiables sur certains organes périphériques comme le turbo, le catalyseur, la ligne d’échappement…

Voici l’extrait d’une notice de Peugeot concernant l’additif Adblue

Les conséquences ?

Si il y a colmatage du FAP, le calculateur risque de vouloir déboucher tout cela en effectuant une régénération forcée. Car si d’habitude le FAP attend sagement un trajet autoroutier (là où l’échappement grimpe largement en température) pour faire le travail, il va cependant essayer de se débrouiller seul même dans des conditions de température faible. Pour cela il va pratiquer la post injection (injection de carburant après le cycle de combustion pour envoyer du carburant dans la ligne d’échappement), ce qui va provoquer une fumée blanche importante et éventuellement faire grimper le niveau d’huile (le carburant de la post injection non brûlé finit alors au fond du carter …).

De plus, un FAP bouché représente un gros risque pour votre moteur si il a un turbo. En effet, ce dernier va subir une résistance qui risque alors de le faire céder. En cédant les morceaux peuvent finir dans le moteur et donc l’achever …

Que faire ?
Que faire si un véhicule se trouve sur votre pont avec un FAP bouché ? Vous pourriez choisir la solution de facilité qui consiste à démonter le FAP et puis de reprogrammer la gestion moteur par un spécialiste. Ceci ne solutionne bien évidemment rien ! En retirant le FAP vous commettez non seulement un délit environnemental mais le véhicule ne correspondra plus aux normes d’émissions en vigueur ni à son agréation. De plus, en tant que professionnel de la réparation vous passez à côté d’un chiffre d’affaire non négligeable. Posez plutôt la bonne diagnose et remplacez ou réparez les pièces défectueuses et augmentez le chiffre d’affaire de votre atelier de réparation.

Exemple pratique
Une déprogrammation du FAP engendre à la longue de nombreux problèmes comme on le verra dans le cas pratique d’une Mercedes. Il s’agissait d’une classe B et le propriétaire était venu au garage car le témoin de la gestion moteur était allumé mais aucun code d’erreur n’était renseigné dans la gestion moteur. Ceci est déjà une situation paradoxale en soi qui laisse sous-entendre un problème au niveau de l’ECU. Le concessionnaire propose d’abord de mettre le logiciel à jour pour éliminer tout problème à ce niveau. Ceci était une bonne décision car la version présente dans la gestion moteur n’était pas l’originale. Le FAP avait en fait été déprogrammé auparavant et à ce moment il n’y avait pas d’autres problèmes. Dès le nouveau logiciel installé, celui-ci se mit à renseigner divers codes d’erreurs dont un avait trait au FAP (pas présent ou perforé) et le second concernait un problème au niveau du débitmètre d’air.

Flux suffisant ?
Le débitmètre de la Mercedes fut remplacé et le problème fut ainsi ‘réglé’. Le code d’erreur concernant le FAP était lui toujours renseigné par contre. Que faire ? A nouveau le déprogrammer ? Non bien entendu ! Une régénération forcée est donc effectuée dans l’atelier à l’aide de la valise de diagnose. Cette régénération augmente le régime moteur afin de forcer le catalyseur à se régénérer. Ceci est possible que s’il y a assez de flux dans la ligne d’échappement. Si le débit est insuffisant il faudra d’abord résoudre ce problème en utilisant par exemple la méthode du Tune Up. Celui est introduit à travers le trou de la sonde de température dans le FAP. Tenez en compte qu’une régénération forcée n’élimine aucun résidu de suie ni de cendre et que l’élément filtrant est fortement sollicité durant ce traitement et qu’il existe un risque réel de l’endommager définitivement. En effet, lorsque l’élément filtrant du FAP fond, il ne reste plus qu’à le remplacer par un neuf.

Utilisation de l’auto
Pour poser rune bonne diagnose il est important de déterminer les causes qui ont menées le FAP à se boucher. Le type d’utilisation du véhicule joue ici un rôle très important. L’automobiliste ne fait-il que de courts trajets ? Ne monte-t-il que rarement dans les tours ? Si c’est le cas une discussion avec votre client s’impose. Le témoin de la gestion moteur notifie au conducteur qu’il y a une accumulation de suie dans le FAP et il appartient au conducteur de solliciter le moteur périodiquement en augmentant le régime moteur de manière rendre la régénération possible. Si ceci est ignoré, des problèmes au niveau du FAP surgiront tôt ou tard.

Contrôler les capteurs
Un FAP qui se bouche manière prématurée peut bien entendu avoir une autre origine. Ceci signifie qu’après avoir effectué une régénération forcée il est nécessaire de poser une bonne diagnose. Pour cela il faut contrôler les capteurs à l’aide d’une valise de diagnose et en « live data ».  Sélectionnez à l’aide de votre valise “live data” dans le menu Paramètres afin de voir où en est le système de régénération.

Fonctionnement du filtre à particules

Situé juste après le catalyseur (ou parfois le deuxième catalyseur SCR), le filtre à particules ou filtre anti poussières sert, comme son nom l’indique, à filtrer les particules microscopiques émises (de carbone principalement) par les moteurs diesels (et bientôt les essences). Notez que ce système, adopté par toutes les marques, a été inventé par Peugeot dont la motorisation diesel était importante économiquement parlant.
Ces particules sont néfastes de par leur taille, elles entrent alors facilement au plus profond de notre organisme par le biais de nos poumons. Les plus grosses particules sont rejetées naturellement par notre corps via le mucus, mais ces micro particules passent à travers tous les « filtres » de notre organisme.

Différence avec un catalyseur ?

Si le FAP collecte les particules, le catalyseur ne fait pas la même chose. En effet, ce dernier effectue des transformations chimiques sur les gaz d’échappement afin de les rendre moins toxiques / polluants. Le catalyseur transforme, et le FAP récolte. Le SCR (pour réduire le Nox) est aussi considéré comme un catalyseur, et non pas un filtre.

FAP sur essence ?

Oui, cela devient désormais une obligation. Il faut comprendre que les particules fines sont avant tout produites par les moteurs à injection directe. Les essences adoptent donc cette manière de faire alors que cela est déjà courant sur les diesels depuis plus de 15 ans. Le fonctionnement en mode stratifié permet de réduire la consommation mais cela fait exploser le nombre de particules fines … Résultat, aujourd’hui, alors que le diesel est critiqué de toute part, il produit nettement moins de particules que les moteurs à essence non dotés de FAP.
Donc concrètement, en achetant un diesel vous allez réduire votre consommation, les rejets de CO2 et les particules. Notons toutefois que les Nox restent un problème puisque le diesel en produit plus. La solution a toutefois été trouvée par le biais d’un nouveau catalyseur dénommé SCR (voir plus bas).

FAP sur Essence Puretech

FAP sur un moteur essence 3 cylindres d’origine PSA (Image Peugeot / 308)

FAP sur Diesel HDI

Vous pourrez remarquer que le diesel a besoin d’un catalyseur SCR pour régler le problème des Nox qu’il produit en plus grande quantité que l’essence

Régénération : active et passive

Deux types de régénérations du FAP existent. Celle qui se produit toute seule (que l’on appelle passive) arrive quand vous êtes sur autoroute, ou plutôt à une vitesse suffisamment élevée. Dans ces conditions votre ligne d’échappement voit sa température monter significativement, à tel point que cela va bruler naturellement une partie des particules présentes dans le filtre.
Quand vous ne faites pas ce type de trajet pendant un certain moment, le calculateur va détecter que le FAP est en train de se boucher et qu’il faut donc faire quelque chose avant qu’il ne soit totalement colmaté. Pour le détecter, il y a un capteur de pression avant et après le FAP, il suffit ensuite que le calculateur fasse la différence entre les deux pour connaître le niveau de colmatage. Une différence trop importante entre ces deux données indique que les gaz ne passe plus facilement, et donc que le FAP doit être débouché par une régénération. De plus, le kilométrage est compté entre les régénérations, avec un déclenchement de cette dernière une fois un certain seuil atteint (de environ 700 à 1000 km, mais cela dépend des systèmes).
C’est là qu’entre en jeux la régénération active, c’est à dire que la voiture va se charger de monter le tout en température en jouant sur le fonctionnement de l’injection (non perceptible).
Au final le mieux reste de régénérer son filtre à particules de manière passive en effectuant régulièrement des trajets appropriés, mais on a pas toujours le choix …

Post-injection : Comment le moteur monte la température de l’échappement pour la régénération ?

Donc vous l’avez compris, il faut brûler ces fameuses particules pour s’en débarrasser et éviter tout colmatage qui vous couterait très cher … Mais comment faire ?
Si l’échappement monte à des températures suffisantes sur autoroute, il faut bien trouver un moyen artificiel de le faire pour ceux qui n’auraient pas fréquenté les voies rapides depuis un bon moment.
Tout d’abord le combo FAP/catalyseur (ils sont ensemble) a été placé le plus en amont possible sur la ligne d’échappement afin d’être le plus près possible du moteur (la source de chaleur …).
La vanne EGR s’arrête alors d’envoyer gaz vers le moteur, car cela produit une combustion moins chaude.
Enfin, c’est la post-combustion qui va permettre de chauffer le tout à bonne température.

NORMAL

Le calculateur détecte que le FAP se colmate (et doit donc être régénéré) quand il y a une grande différence de pression entre deux sondes de pression situées avant et après le FAP. Notez enfin que le FAP et le catalyseur peuvent être bien séparés contrairement à ce qu’indique ce schéma, mais on les retrouve souvent l’un et l’autre côte à côte. Il peut aussi y avoir un catalyseur SCR sur les modèles récents.

POST-INJECTION (REGENERATION FORCEE)

Plusieurs systèmes et montages alternatifs existent. Avec l’AdBlue (un réservoir lui est dédié) il y a une réaction chimique qui permet de réduire la quantité de Nox produite par la combustion.

La post-combustion/post-injection c’est quoi ?

C’est une combustion/injection postérieure … Bon, expliquons un peu pour ceux qui n’auraient pas intuité sur la chose.
Vous savez bien que les moteurs dans l’automobile sont à 4 temps. Sur l’un de ces 4 temps/cycles, il y a l’injection de carburant par les injecteurs (oublions ici les vieux moteurs à carburation) peu avant le moment où l’on a besoin de produire une combustion. Et bien dans le cas d’une régénération, il va y avoir une injection après le PMH (point mort haut => piston au maximum de sa hauteur, juste après qu’il y ait eu « l’explosion », ou plutôt la combustion si on veut être plus rigoureux).
De ce fait, le carburant injecté en post combustion (après la combustion donc) va partir avec les gaz d’échappement en direction de ce cher FAP ! La température et pressions étant assez élevées, le carburant va se consumer dans l’échappement (la combustion commence tout de même dans la chambre de combustion) et ainsi produire une grosse chaleur. Le FAP grimpe donc en température et les particules sont brûlées.
Hélas, ce système provoque parfois une montée du niveau d’huile. Le carburant qui n’est pas brûlé tombe vers le carter où se situe l’huile de lubrification. Hélas, un trop plein d’huile n’est pas du tout bon pour le moteur. Et le carburant qui stagne dans l’huile n’est pas génial non plus.

NORMAL

Voici le moment d’injection en temps normal

POST-INJECTION

Dans le cas d’une régénération, il y a une deuxième injection juste après celle qui sert à animer le piston. Le résultat est une augmentation significative de la température dans le moteur sachant qu’elle va se propager plus loin dans la ligne d’échappement, car la combustion de cette post-injection se situe aussi en partie dans l’échappement, en amont du FAP.

Plusieurs types de dispositifs

Grosso modo, tous les FAP fonctionnent comme je l’ai expliqué dans les paragraphes précédents. Toutefois, il est intéressant de connaître les petites distinctions qui peuvent subsister entre les différents systèmes :

1) Additif Adblue : Permet de créer une réaction chimique qui réduit les Nox dans les gaz d’échappement, un peu comme le fait un catalyseur standard (mais lui n’a pas besoin de produit liquide en plus)

Le catalyseur SCR permet de réduire à environ 95% les rejets de Nox ! Il peut être placé avant comme après le FAP