FILTRE A PARTICULES (FAP)

Qu’est ce que le FAP ou filtres à particules?

Le filtre à particules est le seul dispositif économiquement pratique disponible pour la réduction des émissions de poussières fines issues de la combustion incomplète d'un moteur diesel.

Le système FAP filtre à particules actuellement utilisé dans les voitures diesel est capable de réduire les émissions de particules jusqu'à 99,7%, tandis que le DPF atteint une efficacité de 95%.

Il s'agit d'un monolithe de carbure de silicium, imprégné de platine et de palladium, dont les canaux sont alternativement ouverts et fermés. Lorsque les gaz d'échappement pénètrent dans le filtre, ils sont forcés de traverser des parois très poreuses, où ils se séparent des particules et ressortent propres.

Avec le temps, et aussi en fonction de l'utilisation du moteur, l'accumulation de poussières va obstruer le filtre. Cependant, des régénérations spontanées se produisent, qui peuvent être activées par le moteur lui-même (DPF), ou par le fluide Eolys, également appelé cérine (dans le FAP).

Filtre à particules diesel DPF

Pour éliminer les particules, il est nécessaire de créer les conditions pour déclencher une combustion lente qui les transformera en Co2, eau et oxydes d'azote. Dans ce cas, on utilise un filtre sec, qui agit comme un piège pour les particules.

Avec le temps, les poussières fines résiduelles vont obstruer le filtre, provoquant une augmentation de la pression et de la température. L'augmentation de la chaleur va déclencher une combustion lente qui va brûler les particules, vider le filtre et le régénérer. Les produits restants après la régénération sont le Co2, le NoX et l'eau.

Les gaz d'échappement sont chauffés par l'injection d'une dose supplémentaire de carburant, qui brûle au contact des gaz chauds, entraînant la plupart des poussières fines dans la combustion.

Filtre à particules diesel FAP

Un FAP filtre à particules n'est pas différent d'un DPF : ils sont tous deux conçus pour retenir les particules, et ils ont tous deux des canaux ouverts et fermés, mais il diffère dans la façon dont il facilite la combustion des poussières restantes, réduisant le nombre de régénérations spontanées du filtre.

Avant le filtre, on injecte une solution qui contient de l'oxyde de cérium, un catalyseur qui capte ou libère l'oxygène, en fonction du type de mélange gazeux à un moment donné.

L'injection a pour effet d'agréger les poussières et d'abaisser la température nécessaire à l'inflammation des particules. Les sous-produits de la combustion passent par le catalyseur, et sont transformés en Co2, eau et NoX. Les poussières non brûlées restent dans le filtre.

En outre, le filtre est imprégné d'un mélange de platine et de palladium, qui contribue au processus d'oxydation, en brûlant encore plus de particules.

La présence d'un catalyseur d'oxydation avant le filtre assure une régénération continue. Par conséquent, le catalyseur ne peut pas être éliminé, sinon le filtre se colmatent très rapidement. L'absence d'imprégnation aura le même effet.

En conclusion, FAP et DPF sont exactement la même chose. La différence réside dans la méthode qu'ils utilisent pour réduire la quantité d'entretien nécessaire.

Les problèmes rencontrés avec le FAP

Si la régénération ne fonctionne pas correctement, elle entraîne une accumulation de suie qui affecte les performances et la consommation de carburant. Si l'on n'y prend garde, le FAP/DPF se bloque, ce qui peut entraîner des dommages très coûteux sur d'autres composants du moteur. Un FAP/DPF bloqué est également potentiellement dangereux car il peut provoquer une surchauffe du système d'échappement et entraîner un risque d'incendie. Pour éviter ces dommages, la plupart des véhicules neufs passent en mode de sécurité "Limp Home" à ce stade, ce qui signifie que le véhicule aura une puissance minimale à peine suffisante pour ramper jusqu'à la maison.

Pour que la régénération ait lieu, il faut que le véhicule soit conduit régulièrement à une certaine vitesse sur des routes ouvertes, par exemple sur l'autoroute, généralement à un régime d'environ 2500 tr/min pendant 15 à 30 minutes au moins une fois par mois.

De nombreux véhicules diesel sont utilisés principalement dans les zones urbaines ou sur de courts trajets avec arrêts et démarrages, par exemple pour des livraisons locales, des taxis, des courses d'école, etc. et beaucoup sont équipés d'une boîte de vitesses automatique, ce qui fait que le véhicule n'a pas la possibilité de chauffer suffisamment et ne peut pas effectuer un processus de régénération complet.

Même si la régénération fonctionne comme elle le devrait, au fil du temps, les résidus de cendres s'accumulent dans le FAP/DPF et ont le même effet, entraînant finalement un blocage du FAP/DPF. C'est pour cette raison que le FAP/DPF est classé par les constructeurs automobiles comme un élément de service, au même titre que les plaquettes de frein, les filtres à air, etc. et n'est pas couvert par la garantie. Les systèmes FAP/DPF doivent donc être entretenus correctement.

Les symptômes des filtres à particules FAP saturés

- Augmentation de la consommation de carburant

- Augmentation du niveau d'huile moteur en raison de la contamination du gazole due à des tentatives de régénération infructueuses.

- Régénérations fréquentes

- Moteur en mode “limp-in home”

- Allumage du témoin du filtre DPF/FAP, parfois en même temps que le témoin OBD MIL.