Peugeot - le filtre à particules : présentation et interventions
Peugeot - le filtre à particules : présentation et interventions
- le dispositif FAP
- Niveau de charge du filtre
- La régénération
- Evolution du colmatage du filtre
- Entretien du système
- Spécificités liées au FAP
- le dispositif FAP
- Niveau de charge du filtre
- La régénération
- Evolution du colmatage du filtre
- Entretien du système
- Spécificités liées au FAP
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🚗
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00:30Avec le soutien de Denix
01:00La combustion du gazole injectée dans un cylindre
01:03est génératrice de particules de carbone.
01:09Le moteur HDI limite, grâce à l'injection fractionnée
01:12sous très haute pression, la production de ces particules.
01:19L'adoption d'un filtre à particules, appelé FAP,
01:22permet de diminuer fortement les derniers rejets.
01:25Le filtre est assisté d'un dispositif chargé d'assurer
01:28la pérennité de sa fonction, grâce à des opérations
01:31de régénération périodiques.
01:37Il constitue une première mondiale en matière de dépollution
01:40pour les moteurs diesel des véhicules de tourisme.
01:45Il réduit de 1 000 à 2 000 tonnes d'oxygène par an
01:48en moyenne.
01:52Il réduit de 1 000 fois les émissions de particules
01:55par rapport à un moteur conventionnel
01:58de performance équivalente.
02:16L'ensemble du dispositif se compose d'un filtre à particules
02:20placé en aval de l'élément catalytique,
02:29du calculateur de contrôle moteur gérant le système
02:32d'injection HDI et l'aide à la régénération,
02:38d'un système d'additivation qui injecte un additif spécial
02:41favorisant le brûlage des particules
02:44et d'un réchauffeur d'air d'admission.
02:50L'air, refroidi habituellement dans l'échangeur RR,
02:53est dérivé, grâce à l'action de deux papillons,
02:56vers un échangeur où il se trouve réchauffé
02:59par le liquide du circuit de refroidissement.
03:15Le filtre à particules est formé d'une structure poreuse
03:18en carbure de silicium fritée comportant des canaux
03:21organisés de façon à forcer les gaz d'échappement
03:24à traverser les parois.
03:29Il possède un seuil de filtration de 0,1 micron
03:32et empêche le passage des particules.
03:35Elles seront détruites périodiquement par brûlage.
03:39La température nécessaire à la combustion des particules
03:42est voisine de 550 degrés.
03:45Or, cette température n'est pas atteinte naturellement
03:48par les gaz d'échappement.
03:51L'adjonction d'un additif spécial dans le gazole
03:54permet de réaliser la combustion des particules
03:57à une température de 450 degrés.
04:03L'additif est donc un élément de protection
04:07L'additif est un composé d'oxyde de cérium appelé sérine
04:10qui est livré dilué dans un solvant.
04:17Il est contenu dans un petit réservoir de 5 litres
04:20placé sous le réservoir principal,
04:23ce qui permet de parcourir plus de 80 000 km
04:26dans des conditions de roulage normales.
04:30Le réservoir d'additivation comporte une pompe.
04:36Cette pompe est munie d'un capteur de niveau mini
04:41relié à un voyant du combiné de tableau de bord
04:46et un clapet de mise à l'air libre.
04:51Les circuits de sortie et de retour pompe
04:54sont les plus importants.
04:59Elles sont munies de clapets anti-retour
05:02pour éviter l'écoulement de l'additif.
05:09Lorsqu'elle est commandée par le calculateur spécifique
05:12à la fonction additivation,
05:15la pompe débite par un injecteur dans le réservoir principal.
05:22Un capteur informe le calculateur
05:25de la situation du bouchon de réservoir.
05:30Ce dernier est muni d'aimants.
05:37Lorsqu'il est fermé, un aimant influence
05:40l'interrupteur à lamelle souple du capteur,
05:43ce qui ouvre le circuit.
05:47Quand le bouchon est déverrouillé,
05:50l'interrupteur referme le circuit.
05:54Lors de la mise du contact,
05:57la pompe d'additivation est alimentée en 12 volts
06:00par son calculateur pendant 5 secondes.
06:12Lorsque le calculateur d'additivation reçoit,
06:15via le BSI, les deux informations suivantes,
06:18une ouverture-fermeture du capteur
06:21une ouverture-fermeture du bouchon
06:24supérieure à 5 secondes
06:27et une variation du niveau enregistré par la jauge,
06:30il calcule la quantité d'additifs
06:33devant être introduite dans le réservoir principal
06:36et commande la pompe
06:39et l'injecteur.
06:52L'homogénéisation du mélange
06:55se fait naturellement par les mouvements du carburant.
07:08A chaque additivation, le calculateur
07:11mémorise la quantité globale d'additifs injectés
07:14depuis le début de vie du filtre.
07:22Lorsque la quantité d'additifs devient inférieure à 0,3 litres,
07:26le voyant de diagnostic s'allume.
07:31Lorsque l'additif est épuisé
07:34et que le client roule l'espace de plus de 6 pleins
07:37avec le voyant de diagnostic allumé,
07:40la régénération ne se fait plus
07:43et le filtre à particules se charge.
07:51Le pictogramme FAP surchargé s'allume.
08:00Si le roulage se prolonge,
08:03le filtre à particules passe à l'état colmaté.
08:06Le calculateur interrompt l'aide à la régénération
08:09et commande le mode débit réduit.
08:16Le régime moteur est limité à 2200 tours minute.
08:22Les particules piégées dans le filtre
08:25le colmatent progressivement
08:28et perturbent le fonctionnement du moteur.
08:34Le filtre à particules est muni
08:37d'une prise de pression amont
08:40et d'une prise de pression avale.
08:43Le calculateur de contrôle moteur
08:46est informé de l'état de colmatage du FAP
08:49par un capteur qui mesure la différence de pression
08:52entre son entrée et sa sortie.
09:01Les zones de A à F du graphique
09:04sont les zones de pression amont
09:07et les zones de pression avale.
09:13La zone A représente les niveaux d'encrassement possibles.
09:17La zone A représente un filtre percé
09:20et la zone F un filtre totalement colmaté,
09:23donc inutilisable dans les deux cas.
09:29Le but de la régénération est de maintenir l'état B
09:32quel que soit le kilométrage du véhicule.
09:37Le calculateur demande l'activation d'aide à la régénération
09:40lorsque l'état de charge du filtre
09:43passe de la zone C à D.
09:49Néanmoins, le calculateur peut anticiper
09:52l'activation de l'aide à la régénération dans la zone C
09:55si les conditions de roulage sont favorables
09:58à une régénération rapide.
10:06La zone E indique une surcharge excessive
10:09du filtre à particules.
10:14Lorsque la régénération est interrompue
10:17ou s'effectue dans de mauvaises conditions,
10:20les particules brûlent mal et le filtre est rapidement surchargé.
10:23La pression différentielle augmente très rapidement.
10:29Il s'agit d'un état d'alerte
10:32le voyant FAP surchargé s'allume.
10:40La régénération consiste à brûler périodiquement
10:43les particules accumulées dans le filtre
10:50de façon à ramener la pression différentielle
10:53en zone B.
10:59Cette opération doit rester transparente
11:02pour le conducteur.
11:05Lors d'un roulage rapide de longue durée,
11:08la température des gaz d'échappement
11:11atteint d'elle-même la valeur requise
11:14pour obtenir une régénération,
11:17environ 450 degrés carburant additivé.
11:23Les particules brûlent naturellement.
11:26C'est ce que l'on nomme la régénération naturelle.
11:36Si la température est insuffisante,
11:39le calculateur de contrôle moteur gère un ensemble de processus
11:42ayant pour but d'augmenter la température des gaz
11:45jusqu'au seuil de combustion des particules.
11:54La périodicité des régénérations est gérée par le calculateur moteur.
12:01Ce dernier lance une régénération
12:04d'un parcours qui peut varier de 350 km à 800 km.
12:12Indépendamment de la distance parcourue,
12:15l'aide à la régénération est demandée
12:18suite à l'augmentation de la pression différentielle.
12:30Si plusieurs régénérations n'ont pas abouti,
12:33le pictogramme FAP surchargé s'allume.
12:39Le conducteur doit observer les prescriptions de roulage
12:42incluses dans la notice.
12:48L'aide à la régénération comprend plusieurs niveaux successifs.
12:53Le niveau 1 a pour but de réchauffer le catalyseur
12:56de façon à le rendre fonctionnel.
13:04Rappelons que le fonctionnement du common rail
13:07nécessite une préinjection et une injection principale.
13:15Le calculateur active lors de la régénération
13:18une troisième injection.
13:26Il s'agit d'une post-injection rapprochée de l'injection principale.
13:29Elle brûle dans le cylindre en phase de détente
13:32après passage du point mort haut.
13:42Le calculateur interdit le recyclage des gaz d'échappement
13:45et pilote le turbo
13:48pour maintenir le couple moteur constant.
13:55Il dirige, si nécessaire, le flux d'air d'admission
13:58vers le circuit de réchauffage
14:01en fonction des positions des deux papillons de commande.
14:11Le calculateur demande l'activation de consommateurs électriques
14:14tels que le motoventilateur,
14:21la lunette arrière chauffante,
14:25puis l'activation des bougies de préchauffage.
14:28Cette mesure augmente la charge du moteur.
14:35Si l'opération est écourtée par l'arrêt du véhicule, par exemple,
14:38elle sera reprise plus tard.
14:47Le calculateur reçoit les informations de température amont
14:50et avale catalyseur
14:53et détermine si celui-ci est à son seuil de conversion optimale.
14:59L'aide de niveau 2 n'est obtenue qu'après réalisation effective
15:02de l'aide de niveau 1.
15:14La post-injection est déclenchée plus tardivement
15:17et en plus grande quantité.
15:20La post-combustion catalytique qui en résulte
15:23fournit une température de gaz suffisante
15:26pour brûler les particules.
15:32Une autre forme d'aide, dite économique,
15:35peut être déclenchée lorsque le niveau de charge du filtre
15:38n'est pas très élevé
15:41et que la butée kilométrique de régénération est proche.
15:51Le calculateur déclenche une aide à la régénération
15:54pendant une période de roulage favorable
15:57lorsque le catalyseur est déjà chaud.
16:02La régénération éco évite une surconsommation de carburant.
16:09Lorsque la régénération est terminée,
16:12le calculateur remet son compteur interne à zéro.
16:21Lors des régénérations, les particules sont brûlées,
16:24mais pas l'additif qui reste prisonnier du filtre.
16:27C'est pourquoi le colmatage de ce dernier
16:30augmente naturellement et progressivement.
16:39Le calculateur de contrôle moteur
16:42est tenu informé de la quantité d'additifs
16:45se trouvant dans le filtre
16:49par le calculateur d'additivation,
16:52donc de l'évolution normale du colmatage.
16:59Pour un même débit, la pression différentielle
17:02est plus faible avec un filtre neuf
17:05qu'avec un filtre usagé.
17:11Le calculateur décale en conséquence
17:14sa cartographie des zones A à E.
17:19L'évolution du colmatage varie
17:22avec les conditions de roulage.
17:27En zone urbaine, par exemple,
17:30le débit de gaz est faible.
17:34La sérine tente à se déposer au fond des canaux.
17:37La porosité de ceci reste forte
17:40et la pression différentielle est faible.
17:48Sur autoroute, le débit de gaz est fort.
17:54La sérine se dépose en couche stratifiée
17:57sur les canaux.
18:00La porosité de ceci diminue
18:03et la pression différentielle augmente.
18:12L'entretien du système a lieu tous les 80 000 km
18:15ou lorsque le réservoir d'additifs est vide.
18:25L'opération comporte une régénération forcée,
18:32le nettoyage ou l'échange du filtre à particules,
18:40le remplissage du réservoir d'additivation
18:45l'effacement des défauts et la réinitialisation du système
18:48à l'aide de l'outil de diagnostic.
18:55Les interventions doivent être effectuées
18:58en respectant les consignes particulières au système HDI
19:01sécurité, propreté impérative.
19:07Et celles concernant les produits chimiques contenus dans l'additif,
19:10protection des personnes avec gants,
19:13lunettes et masques à poussière
19:17ainsi que le recyclage du produit usagé.
19:24La régénération forcée permet d'éliminer totalement
19:27l'essuie par brûlage.
19:35Elle permet également de faciliter le nettoyage ultérieur
19:38de la sérine lorsque le filtre à particules doit être
19:41récupéré ou recyclé.
19:48Cette opération est génératrice d'un fort dégagement de chaleur
19:51et d'un bruit important.
19:54Il faut la réaliser dans un local muni d'un système d'aspiration
19:57des gaz adapté.
20:02Moteur chaud et tournant, appelé le programme
20:05de régénération forcée.
20:12Le moteur va tourner deux minutes au ralenti
20:15de façon à réchauffer la ligne d'échappement.
20:22Il monte ensuite à 4000 tours minutes avec post-injection
20:25pendant le temps nécessaire à la régénération forcée.
20:42Après un retour au ralenti de 30 secondes,
20:45il remonte à 3000 tours pour effectuer un bilan
20:48permettant de savoir si la pression différentielle
20:51est correcte.
21:03Lors de la dépose repose du filtre à particules,
21:06repérer les raccords par couple,
21:10puis les désaccoupler des tubes de prise de pression.
21:17Déposer les sondes de température amont et aval
21:20du catalyseur.
21:29Déposer le collier de liaison avant.
21:33Déposer le collier arrière
21:36et l'ensemble catalyseur filtre à particules
21:39en le sortant par le bas.
21:42Veiller à ne pas blesser le raccord flexible
21:45qui ne supporte pas les contraintes
21:48en traction et en torsion.
21:56A l'établi, ôter le tube de pression
22:00A l'établi, ôter le tube de prise de pression aval
22:14et séparer le filtre à particules du catalyseur.
22:24Le filtre doit être remplacé en neuf
22:27ou échange-vente.
22:30Il pourra à l'avenir être nettoyé.
22:38Lors du réassemblage, utiliser des colliers,
22:41joints et visseries neufs
22:46et aligner les pièces suivant le repère.
22:58Le remplissage du réservoir d'additifs
23:01s'effectue véhicule sur pont
23:04et nécessite un kit de remplissage
23:07qui comprend cinq bidons d'additifs,
23:10un bidon vide de trop-plein
23:13et des tuyauteries de service.
23:20Le remplissage du réservoir d'additifs
23:23s'effectue véhicule sur pont
23:26et nécessite un kit de remplissage
23:29qui comprend cinq bidons de trop-plein
23:32et des tuyauteries de service.
23:44Déposer le bouchon de trop-plein
23:50et brancher le bidon de récupération.
23:56Déposer le bouchon de remplissage
23:59et brancher ce dernier sur le raccord.
24:04Suspendre le récipient à un niveau supérieur
24:07à celui du réservoir d'additifs.
24:12Percer le récipient dans la zone
24:15matérialisée par un triangle
24:18et laisser l'additif s'écouler.
24:22Renouveler l'opération jusqu'à débordement
24:25et recueillir le surplus qui coule par le trop-plein
24:28dans le récipient dédié
24:30jusqu'à écoulement complet du bidon en service.
24:41Rebrancher l'encliquetable de la mise à l'air libre
24:47et reposer le bouchon de trop-plein.
24:51Le circuit d'additifs doit être réamorcé.
24:54Mettre et couper le contact plus de trois fois.
25:06Rappelons par ailleurs que l'utilisation de tout additif
25:09autre que la sérine est formellement prohibée.
25:13Après échange ou nettoyage du filtre
25:16et remplissage du réservoir d'additifs,
25:19il faut réinitialiser les calculateurs
25:22à l'aide de l'outil de diagnostic.
25:32Mise à zéro de la quantité totale d'additifs
25:36et du kilométrage du filtre.
25:51Il est impératif, lors des vidanges de réservoirs,
25:54de disposer de conteneurs distincts.
25:57Un pour le gazole normal et l'autre pour le gaz à effet de serre.
26:01La vidange du réservoir doit se faire contact couper
26:04pour ne pas intégrer les mesures de la jauge.
26:32Le carburant sous-tiré étant additivé,
26:35il est important de remettre l'intégralité du volume prélevé.
26:47Si le carburant prélevé n'est pas réutilisable,
26:50impureté ou erreur lors du remplissage,
26:53le carburant sous-tiré doit être retiré.
27:01Pour le remplissage du plein,
27:03il faudra le vidanger dans un bidon de recyclage.
27:21Puis fermer le bouchon de réservoir.
27:25Mettre le contact pendant plus de 5 secondes.
27:29Couper le contact.
27:35Déposer le bouchon
27:39et mettre du carburant propre.
27:43Cette opération permet au calculateur d'additivation
27:46d'injecter la quantité d'additifs
27:49correspondante à la quantité de gazole ajoutée.
27:58Tout récipient entamé,
28:01le trop-plein et les raccords de remplissage,
28:04doit être retiré.
28:08Tout récipient entamé,
28:11le trop-plein et les raccords de remplissage doivent être recyclés.
28:23Le carburant additivé ne doit pas être utilisé
28:26dans un moteur diesel conventionnel,
28:29car il est formellement interdit de rejeter de la sérine dans l'atmosphère.
28:37Si le carburant additivé contient des impuretés,
28:40il doit être retraité.
28:48Le système de filtre à particules
28:51s'inscrit dans une stratégie de réduction des émissions polluantes.
28:57Il donne au moteur diesel HDI
29:00un avantage écologique déterminant.
29:07Le système de filtre à particules
29:10s'inscrit dans une stratégie de réduction des émissions polluantes.
29:17Le système de filtre à particules
29:20s'inscrit dans une stratégie de réduction des émissions polluantes.
29:27Le système de filtre à particules
29:30s'inscrit dans une stratégie de réduction des émissions polluantes.