7 février 2015 6 07 /02 /février /2015 22:12

 

3.1-Pot catalytique

 

 

Les moteurs sont censés brûler l'essence pour la transformer en dioxyde de carbone, azote et vapeur d'eau 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’emploi du pot catalytique permet de stopper ces 3 polluants :
-monoxyde de carbone CO
-oxyde d'azote NOx
-hydrocarbures imbrulés
Pour les éliminer, le pot catalytique 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 ceramique 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%.

 

coupe pot

 

 

 

 

Coupe d'un pot catalytique.

 



catalyseur



-A quel moment apparaissent ces polluants ? :
On appelle coefficient Lambda, le rapport entre le volume d'air aspiré et le besoin théorique en air.
Le coefficient Lambda=1 est donc le dosage idéal car le besoin théorique en air est identique au volume d'air aspiré.
C'est le fameux rapport stœchiométrique, soit 14,7g d'air pour 1g de carburant brulé. Le dosage parfait.

Il y a donc 3 coefficients Lambda possible:
-LAMBDA=1 : 14,7g d'air pour 1g de carburant
Mélange idéal, entraine une émission minimum de polluant

-LAMBDA<1 : 14,7g d'air mais carburant>1g
Mélange trop riche, entraine une pollution au monoxyde de carbone (CO) et à l'hydrocarbure (HC)

-LAMBDA>1: 14,7g d'air mais carburant<1g
Mélange trop pauvre, entraine une pollution à l'oxyde d'azote (NOx)

-Gain du pot catalytique :
Le tableau ci dessous indique la baisse des polluants avec et sans le catalysuer. Le gain (en théorie) est tres bon à condition d'avoir une richesse optimum.

polutionfonctionlambda

Les métaux précieux internes au catalyseur sont tres 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)



Inconvenients du catalyseur :
-La conception même du catalyseur gène le passage des gaz d'échappement diminuant la puissance moteur entrainant de plus une surconsommation.
-L’emploi d’une sonde Lambda est indispensable avec l’utilisation d’un catalyseur afin de controler et d’optimiser la richesse.

-Le catalyseur interdit l’usage de carburant plombé 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 sieges de soupapes des culasses ont donc du etre modifié en conséquence.

 

Note : Toutes les culasses des moteurs XU possedent des sieges de soupapes renforcés compatibles avec l'essence sans plomb.

 

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