3.1-Pot catalytique

A : Apparition des polluants
B : Rôle et fonctionnement du pot catalytique
C : Gain du pot catalytique
D : Inconvénients du pot catalytique

A - Apparition des polluants

Théoriquement, les moteurs sont censés brûler l'essence pour la transformer en:

• Dioxyde de carbone : CO2
• Azote : N2
• Vapeur d'eau :H2O

Mais la combustion dans un cylindre n'est jamais parfaite, et ce, même si le mélange est pauvre, c'est à dire plus d'air qu'il n'en faut.
Plus la combustion est imparfaite, plus l'émission de polluant est importante.

L’émission de polluant est minimum lors le besoin théorique en air est identique au réel volume d'air aspiré. Soit Lambda=1, rapport stœchiométrique.

Pour rappel:  14,7g d'air pour 1g de carburant brûlé : dosage optimum.

B - Rôle et fonctionnement du pot catalytique

L’emploi du pot catalytique permet de stopper ces 3 polluants :

• Monoxyde de carbone : CO
• Oxyde d'azote : NOx
• Hydrocarbures imbrulés : HC (ou CH)

Pour les éliminer, le pot catalytique, à température atteinte (400°), provoque leur oxydation, ou leur réduction, avec l'oxygène encore présent dans les gaz par réaction chimique. Le catalyseur tient son nom de son principe de fonctionnement: la catalyse, phénomène qui favorise et accélère une réaction chimique.
Le pot catalytique est formé de très petits canaux en céramique pour la tenue à la chaleur disposés en nid d’abeille, à l’intérieur desquels se trouvent des particules microscopiques de métaux précieux : rhodium, platine et palladium.
La réaction chimique permet de recombiner les molécules d'azote, de carbone et d'oxygène, le catalyseur élimine presque la totalité des gaz toxiques. En fonctionnement normal, il en reste moins de 1%.

Nid d'abeille du catalytique.

Note: La prise de mesure des gaz d’échappement n'est présent que sur certains modèles 1.9 d'exportation.

 

C - Gain du pot catalytique

Le tableau ci dessous indique le niveau de polluants sans le catalyseur (courbes bleues) et avec (courbes rouges). Le gain théorique est très bon à condition d'avoir une richesse optimum.

Note: Les valeurs de tension indiquées sur le schéma ci-dessus correspondent à la lecture d'une sonde bande étroite de type Zirconium à saut de tension (modèle monté sur 205 GTi).

Plus d'info sur la sonde Lambda bande étroite p3.2.

D - Inconvénients du pot catalytique

• Les métaux précieux internes au catalyseur sont très sensibles aux hydrocarbures qui risqueraient de s’enflammer dans le pot, les détruisant. Il faut donc limiter la richesse du mélange tout en évitant un dosage pauvre qui augmenterait le taux d’oxyde d’azote (NOx).

 ➔ L’emploi d’une sonde Lambda est indispensable avec l’utilisation d’un catalyseur afin de contrôler et d’optimiser la richesse.

• La conception même du catalyseur en nid d'abeille gène le passage des gaz d'échappement.

 ➔ Baisse de puissance moteur entraînant une surconsommation avec un risque de colmatage.

• Le catalyseur interdit l’usage de carburant plombé (plomb destiné à remonter l'indice d'octane et contribuant à la lubrification des soupapes). La présence de chlore et le brome servant à évacuer les sels de plomb se déposent dans le catalyseur et l’empêche de fonctionner de manière irréversible.

 ➔ Les moteurs ont du être adapté par modification des sièges de soupapes ainsi qu'une diminution du taux de compression.

Toutes les culasses des moteurs XU possèdent des sièges de soupapes renforcés compatibles avec l'essence sans plomb.

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