Dépollution et AdBlue : EGR, filtre à particules, SCR

Pourquoi un moteur agricole dépollue

Le tracteur de 120 ch sorti d'usine cette année ne fume plus au démarrage, mais il a un deuxième réservoir bleu, une ligne d'échappement grosse comme un fût et un voyant de plus au tableau de bord. Les engins non routiers sont soumis à des normes d'émissions, appelées par étapes, dont la dernière en Europe est désignée Stage V. Elles limitent surtout deux polluants : les oxydes d'azote, ou NOx, produits quand la combustion est très chaude, et les particules de suie, produites quand elle est incomplète. Le problème, c'est que ces deux polluants se combattent : refroidir la combustion réduit les NOx mais augmente les suies. D'où l'empilement de trois systèmes qui ne travaillent pas au même endroit. Les seuils exacts évoluent : vérifie la réglementation en vigueur avant de citer un chiffre.

L'EGR : recycler des gaz brûlés

La recirculation des gaz d'échappement, EGR, prélève 10 à 30 % des gaz brûlés et les renvoie, souvent via un refroidisseur, dans l'admission. Ces gaz inertes, pauvres en oxygène, ralentissent la combustion et abaissent sa température, ce qui réduit la formation de NOx dans le cylindre. Une vanne pilotée par le calculateur dose ce recyclage selon la charge : nulle à pleine charge, importante à charge partielle. L'inconvénient, c'est l'encrassement : suies et vapeurs d'huile forment une croûte dans la vanne, le refroidisseur et le collecteur d'admission. Vanne EGR grippée ouverte, le moteur manque d'air, fume noir et perd du couple ; grippée fermée, les NOx explosent et le calculateur signale un défaut. Le nettoyage périodique de la vanne fait partie de l'entretien.

Le filtre à particules

En sortie de turbo, les gaz traversent d'abord un catalyseur d'oxydation, qui brûle les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone, puis le filtre à particules, un bloc de céramique à canaux borgnes qui piège les suies. Comme un filtre se remplit, il faut le vider : c'est la régénération, qui consiste à porter les gaz à 550 à 650 °C pour brûler la suie en cendres. Elle se fait de façon passive quand le moteur travaille fort, et de façon active, déclenchée par le calculateur avec des post-injections, quand le moteur tourne trop peu chargé. Deux capteurs de pression, avant et après le filtre, mesurent son encrassement. Si l'exploitant coupe les régénérations à répétition, le filtre se colmate et il faut le déposer pour un nettoyage en atelier spécialisé. Les cendres, elles, ne brûlent pas et s'accumulent sur des milliers d'heures.

Le SCR et l'AdBlue

La réduction catalytique sélective, SCR, traite les NOx après le moteur. On injecte dans l'échappement une solution d'urée à 32,5 % dans de l'eau déminéralisée, vendue sous le nom générique AdBlue. La chaleur transforme l'urée en ammoniac, qui réagit avec les NOx dans le catalyseur pour donner de l'azote et de la vapeur d'eau, deux composants inoffensifs de l'air. La consommation d'AdBlue représente 5 à 8 % de celle de gazole : un tracteur qui brûle 20 litres de gazole à l'heure consomme donc plus d'un litre d'AdBlue par heure. Le système comprend un réservoir avec capteur de niveau et de qualité, une pompe, un injecteur, et des capteurs de NOx avant et après le catalyseur qui vérifient que le traitement fonctionne. L'AdBlue gèle à -11 °C : le réservoir et les canalisations sont chauffés.

Les erreurs qui coûtent cher

L'AdBlue n'est pas un additif : il ne va jamais dans le réservoir de gazole. Un bidon d'AdBlue versé dans le gazole, c'est de l'eau et de l'urée dans la pompe HP et les injecteurs, souvent un circuit d'injection complet à remplacer. Du gazole dans le réservoir d'AdBlue, c'est la pompe et l'injecteur SCR à changer. De l'eau du robinet ou un bidon ouvert depuis des mois, c'est un catalyseur qui se cristallise. Le capteur de qualité détecte la plupart de ces mélanges et met le moteur en mode dégradé, avec une puissance bridée, puis un régime limité au ralenti si personne ne corrige. Il n'y a pas de manipulation autorisée pour contourner ce bridage. Stocke l'AdBlue à l'abri du soleil, dans un contenant fermé et propre, et utilise un pistolet ou un bec verseur réservé.

Pour aller plus loin