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Le pot catalytique



Le pot catalytique, positionné à la sortie de l'échappement du moteur, est l'élément le plus important de l'épuration des gaz. En conduite normale, ce catalyseur transforme jusqu'à 99% des composants chimiques nocifs contenus dans les rejets d'échappement en composants normaux de l'atmosphère.

Le catalyseur est composé d'un noyau perforé dont les parois sont revêtues de matériaux catalytiques à base de platine et de rhodium. La surface totale de ce revêtement est égale à celle de trois terrains de football. Le revêtement absorbe le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures (HC) et les oxydes d'azote (NOx ) contenus dans les gaz d'échappement et leur permet de réagir entre eux pour former du dioxyde de carbone (CO2), de l'eau (OH2) et de l'azote (N2). C'est pour cela qu'il est appelé catalyseur à trois voies.

Les conditions de fonctionnement

La quantité d'oxygène résiduel dans les gaz d'échappement doit être maintenue constante. La teneur en oxygène dépend à son tour du taux du rapport air/carburant dans le cylindre lors de la combustion.

Le taux idéal est de 1 gramme de carburant pour 14,7 grammes d'air. Si la proportion de carburant est supérieure, les rejets de monoxyde de carbone (CO) et d'hydrocarbures (HC) augmentent et si elle est inférieure (mélange pauvre), c'est au contraire le taux d'oxydes d'azote (NOx) qui augmente. Pour qu'un catalyseur puisse fonctionner à plein rendement, la température doit atteindre +400°C.

Cela signifie donc que l'épuration des gaz n'intervient pas aussitôt après le démarrage d'un moteur froid.

C'est pour cela que les catalyseurs des moteurs récents sont installés en sortie d'échappement et non plus sous la voiture comme par le passé.

Le catalyseur n'a, par contre, aucun effet sur les rejets de dioxyde de carbone (CO2), qui sont directement proportionnels à la consommation de carburant.

Cas particulier de la charge stratifiée

Depuis quelques années, l'injection directe essence à charge stratifiée est utilisée comme moyen de réduction de la consommation.

Mais si le mélange pauvre réduit la consommation de carburant, il n'est pas possible d'utiliser un catalyseur normal à trois voies pour traiter les rejets d'oxyde d'azote (NOx). Un deuxième catalyseur, appelé catalyseur DeNOx, se charge alors de les stocker. Le catalyseur DeNOx est composé de métaux rares comme le sel de Barium, le platinium, le palladium et le rhodium.

Lorsque la capacité de stockage arrive à son maximum, le moteur fonctionne en mélange riche pour faire monter la température à 650 °C. Le baryum qui recouvre les alvéoles de ce pot catalytique spécifique transforme le (NOx) en azote pur (N). Si l'essence contient une proportion de souffre, ce qui est encore le cas aujourd'hui, le phénomène d'élimination de l'oxyde de souffre est le même, mais à température plus élevée.

Le pot catalytique du moteur diesel

Le pot catalytique du moteur diesel sont des modèles deux voies (CO et HC). Ils ne réduisent pas les oxydes d'azote dont la production est limitée. L'autre différence est la taille supérieure des alvéoles pour éviter l'encrassement dû à la suie.

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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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