Le filtre à particules (FAP)

Le filtre à particule (FAP) élimine les fines particules cancérigènes contenues dans les gaz d’échappement des véhicules diesel. Avec la nouvelle norme d’émission Euro, l’utilisation du FAP sera sûrement vulgariser à partir de l’année prochaine.

Définition et fonctionnement d’un filtre à particule

Le FAP est un système qui vise à éliminer les particules nocives libérées par le gaz des véhicules ayant comme carburant le gasoil. Ces particules sont en majeure partie composé de carbone et ont une taille de 0,1 à 1 micromètre. Des filtres à particules en forme de nid d’abeille extrudé en céramique frittée sont installés sur les véhicules diesel légers. Les alvéoles du nid collectent les particules avant la libération du gaz à l’air libre. La céramique peut supporter une haute température, elle à l’avantage de mieux dissiper la chaleur dégagée par la combustion des suies, ce que les anciens filtres, fabriqués avec de la cordiérite, ne pouvaient réaliser.

Le fonctionnement d’un filtre à particule se fait en deux étapes. La première est la filtration. C’est la capture des particules dans le filtre. Cela crée une formation de couche de suie sur les parois du filtre. Pour la filtration c’est une bonne chose car plus y a de la suie plus la filtration est efficace. Cependant, cette couche gêne l’expulsion des gaz d’échappements et engendre une baisse de la puissance du moteur. Il faut donc procéder à un nettoyage du filtre aux environs des centaines de kilomètre. La deuxième étape est la régénération ou nettoyage du filtre. La méthode la plus courante est basée sur la combustion des suies en augmentant la température des gaz d’échappements à l’entrée du filtre, avec l’aide d’un catalyseur.

Avec les moteurs actuels, de type « common rail » c'est-à-dire à rampe commune d’injection, la quantité de carburant et l’injection sont minutieusement contrôlées. Ils donnent la possibilité d’augmenter la quantité de carburant dans le catalyseur pour qu’ils s’y enflamment et puissent ainsi oxyder les suies piégées dans le filtre. Le groupe PSA a développé un filtre nécessitant l’apport d’un catalyseur à base de cérine directement dans le carburant. Ceci afin de réduire la température de combustion des suies dans le filtre. Ce qui permet d’avoir une filtration optimale sans « salir » trop vite le filtre. Les autres constructeurs forcés de trouver une autre méthode pour la régénération du filtre décide d’introduire des matériaux précieux tel la platine dans le pain du filtre. Cependant, l’absence d’additif dans la combustion des suies engendre une forte température qui rend le nettoyage plus complexe surtout lors d’une circulation en ville. A savoir, l’efficacité des filtres à particules est proportionnelle à sa taille.

Le filtre à particules en quelques chiffres

Statistiquement, 1 à 5% de la masse des particules échappent aux filtres, alors que ce sont ces petites particules ne dépassant pas 1 micromètre qui sont les plus nocives pour notre santé. Après filtration, la masse totale des particules rejetées par un moteur diesel ne dépasse pas 0,004g/km. Ce qui peut tout aussi bien représenter des milliards de particules selon leur masse. Si on divise la masse des particules non retenues par le filtre par la masse d’une particule d’un demi-micromètre, on obtient plus d’un demi-billion de particules par kilomètres. Tout cela pour dire que le FAP ne filtre pas les particules à 100%, et que c’est une fausse solution pour la lutte contre l’effet de serre et la préservation de notre état de santé.

Par ailleurs, les véhicules équipés de FAP bénéficient d’une forte optimisation de la durabilité. Le moteur 2,2HDI est le premier à bénéficier de cette innovation. L’évolution des matériaux utilisés et l’avancé de la technologie permettent aux constructeurs de parler de filtre à particules ne nécessitant aucun entretien.

Aspects alarmant du FAP

Le filtre à particules diminue la quantité de particules rejetées par le moteur diesel. Pour pouvoir accomplir cette tâche le filtre est fortement sollicités et s’use très vite. Pour pallier le problème de la longévité du filtre, les ingénieurs oxydent de nouveau la suie qui est emprisonnées dans le filtre. De ce fait, le filtre à particule produit toujours des gaz à effet de serre, et il contribue par la même occasion au réchauffement climatique. La raison pour laquelle il a été créé. On ne peut nier le fait que l’émission de CO2 par les véhicules munis de cette technologie a bel et bien diminué mais son impact à long terme est loin d’être négligeable.

Les résultats des études menées par le scientifique Denis Zmirou-Navier, en 2007, montrent que les gaz issus des pots d’échappement causent 350 000 morts prématurés par an, des cancers bronchiques et des infarctus du myocarde. Alarmé par la gravité de la situation la France s’est donnée comme objectif de limiter son émission de particules fines à 15µg/m3 tandis que le taux de l’Union Européenne est fixé à 25µg/m3.

Le saviez-vous ?

Le système du filtre à particule est utile dans la mesure où il émet moins de CO2 que les véhicules diesel qui n’en sont pas équipé. Les gammes HDI sont beaucoup plus performantes, dégage moins de fumée et le caractère du véhicule reste optimal.

Article rédigé par géraldine pour Bloc.com - Publié le 03/04/2008