Les evolutions technologiques pour les analyseurs de gaz d’echappement

Bien qu‘une interdiction des voitures à essence et diesel d‘ici 2030 soit régulière­ment remise sur la table à cette époque de Greta Thunberg, la majorité de notre parc automobile reste entraîné par des moteurs à combustion. Les analyseurs de gaz d’échappement peuvent s’avérer utile pour veiller à ce que la combustion se déroule correctement. Ces outils technologiques apportent la transparence néces­saire en ce qui concerne les gaz d‘échappement rejetés et - en cas de problème - permettent de prévenir toute complication. Ils peuvent donc être précieux tant pour les centres d‘inspection que pour l‘atelier moderne.

Tirer des lecons des emissions

Outre le fait qu’ils soient effectués dans les centres d‘inspection, quelle est l‘importance des tests d‘émissions pour les garagistes? La réponse réside dans la connaissance. Alors que les centres d‘inspection utilisent les tests d‘émission pour déterminer si le véhicule doit être refusé ou non, les garages peuvent s‘en servir pour acquérir des connaissances sur le fonctionnement d‘un véhicule spécifique, pour effectuer l‘entretien et pour anticiper les éventuels problèmes. En effet, en comparant les différents gaz dans une mesure quatre gaz, on peut découvrir cer­tains défauts du moteur. En ce sens, la mesure des émissions peut être un outil utile, notamment pour les véhicules anciens. Sur les véhicules plus récents, le catalyseur à trois voies et d‘autres systèmes de post-traitement, situés entre le moteur et l‘échappement, dissimulent les éventuels anomalies du moteur.

analyseurs de gaz d’echappement

Pour les véhicules à essence

Pour les véhicules à essence, c’est l’analyse quatre gaz qui constitue la norme pour déterminer les valeurs d‘émission. Elle détermine le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de carbone (CO₂), les hydrocarbures (HC) et l‘oxygène (O₂) afin de calculer la valeur lambda de l‘essence, du LPG et du gaz naturel en utilisant la formule de Bretchneider. En option, plusieurs compteurs peuvent également fournir une mesure de NOx, ou être équipés d‘un adaptateur EOBD pour enregistrer la température et la vitesse du moteur. Des enregistreurs de données - pour saisir les paramètres sur une plus longue période sur ordinateur - sont également disponibles.

Pour les véhicules diesel

Pour les véhicules diesel, le standard est/était la mesure d’opacité. Cependant, alors que la mesure d‘opacité ne permet de mesurer que les (grosses) particules de suie, il est également pos­sible de soumettre les moteurs Euro 5 et Euro 6 à une mesure de particules par le biais de la technologie PN (Particle Number). En effet, le résultat des opacimètres n‘était pas en mesure de percevoir les particules fines si bien qu‘il était impossible de déterminer si le filtre fonctionnait correctement ou non (ou avait été enlevé délibérément). En re­vanche, la mesure des particules permet de le faire. Pour ce faire, on rend visibles les particules de poussière fine qui sont extrêmement petites et apparemment invisibles. Cela peut s’effectuer de deux manières.

• La première consiste à créer une sorte de bain de vapeur, où le liquide (alcool) va adhérer aux particules solides, les rendant plus visibles et donc mesurables grâce à la technologie laser.
• Avec la deuxième, les petites particules sont mu­nies d’une charge, en appliquant des ions char­gés positivement. Ce volume est placé dans une cage de Faraday pour générer un cou­rant. En fonction de la taille de ce courant, l‘appareil de mesure peut déterminer combien de par­ticules sont présentes.

Les résultats des deux méthodes de mesure (elles prennent chacune une minute maximum, en tenant compte de 15 secondes pour la stabilisation du signal de mesure) sont identiques dans les limites d‘une certaine tolérance de mesure. Grâce à la mesure des particules, GOCA a constaté qu‘environ 5% des véhicules diesel testés présentaient des valeurs anormalement élevées, ce qui laisse sup­poser que le filtre à particules a été retiré ou qu‘il ne fonctionne plus. En effet, un filtre à particules fonctionnant correctement est capable de retenir presque toutes les particules de suie.

En stationnaire, le nombre de particules est réduit de 5.000.000 par centimètre cube du moteur à 5.000 par centimètre cube après le filtre à particules. Et bien que le fait de passer par le processus de régénération active pendant la mesure influence les valeurs finales, cela n‘entraîne pas de différences anormalement élevées. Ce n‘est que lorsque la valeur mesurée dépasse une limite de 250.000 particules par centimètre cube qu‘il peut y avoir un mauvais fonctionnement du filtre à particules, ou une fraude. Etant donné que les voitures diesel représentent plus de la moitié du parc automobile belge, avec (selon le VAB) environ 165.000 diesels dont le filtre à particules est retiré ou défectueux, on peut com­pren­dre que divers acteurs tels que GOCA Vlaanderen, le groupement des sociétés flamandes agré­ées pour l‘inspection des voitures et le permis de conduire, préconisent l‘introduction de la technologie PN.

La technologie PN sera-t-elle la norme?

GOCA Vlaanderen souhaite que l’on remplace assez vite les opacimètres actuellement en vogue par la technologie PN ou les compteurs de particules. Mais ceux-ci doivent d‘abord être homologués conformément aux spécifications établies (et approuvées). Le ministre flamand de la Mobilité Peeters a d‘abord indiqué qu‘il souhaitait attendre une adaptation de la directive européenne mais vou­drait maintenant montrer la voie avec l‘introduction des mesureurs PN. ”Le compteur de particules doit nous permettre de mesurer plus correctement mais aussi de prendre des mesures plus strictes contre la fraude des filtres à suie, conformément à notre responsabilité”, déclare Pascal Buekenhoudt, responsable de projet et d‘innovation chez GOCA Flandre.

CALIBRAtion

Les exigences imposées aux appareils de calibration certifiés sont élevées. Ils nécessitent également un entretien, sous la forme d‘une calibration annu­elle avec un gaz d‘étalonnage (un mélange de gaz stable de composition connue) afin de garantir qu‘ils puissent continuer à remplir leur fonction avec une précision de mesure généralement conforme à la classe 0 de l‘OIML R99.

COUT

Le coût d‘investissement d‘un mesureur de particules est comparable au coût d‘achat d‘un opacimètre: de 5 à 10.000 euros.

LE ROLE De l’EOBD

Chez nos voisins du nord, les voitures devaient autrefois subir lors du contrôle périodique une me­sure de la suie ou un test quatre gaz avec le moteur en marche afin de mesurer la composition des gaz d‘échappement. Les résultats indi­quent si le catalyseur et la sonde lambda (sonde dans l‘échappement des véhicules essence, pour mesurer l‘efficacité de la combustion) pour les véhicules à essence et si l‘émission de suie pour les véhicules diesel sont tou­jours en ordre.

Dans certains cas, cela se fait tou­jours afin de mesurer la composition des gaz d‘échappement. Mais aux Pays-Bas, sur les véhicules plus récents, seul un test EOBD (European On Board Diagnosis) doit être effectué par ordinateur depuis 2012 - mê­me si dans certains cas, cela se fait encore avec un appareil de mesure. Ce test EOBD enregistre beau­coup de données, comme les codes d‘erreur, mais aus­si les conditions de fonctionnement dans les­quel­les ils ont été créés (vitesse, charge ou température).

Cependant, cela ne suffit pas de lire les données de l‘EOBD. Beaucoup de gens sont d‘accord sur ce point. En effet, l‘EOBD est et reste une forme de fourniture d‘informations, et non un appareil de me­sure. La seule véritable façon de connaître les émissions exactes est de mesurer les émissions à l‘aide d‘un équipement certifié. Un appareil de qualité vous permettra de réaliser rapidement et avec précision un test d‘émission. Et cette forme de service permettra d‘aider rapidement le client … 

Merci à Metalced, TEN Automotive, Vandenabeele, WDG Service et GOCA Vlaanderen

 

TESTS DE CONSOMMATION ET D’ÉMISSION EN CONDITIONS RÉELLES

L‘ancien test d‘émission NEDC
Pour déterminer la consommation de carburant, les émissions de CO₂ et les émissions d‘autres substances nocives des voitures - importantes entre autres pour calculer l‘avantage imposable des voitures de société - on utilisait depuis les années 1970 le test d‘émission NEDC (New European Driving Cycle). Bien qu‘il ait été mis à jour à la fin des années 80, un demi-siècle après son introduction, il pouvait de moins en moins être considéré comme ‘nouveau‘. Par conséquent, la consommation standard et les valeurs de CO₂ obtenues étaient souvent une sous-estimation grossière des valeurs d‘émission en conditions réelles. Il n‘est donc pas surprenant que ce test d‘émission soit critiqué depuis des années.

Nouveau test d’émission WLTP plus strict
Depuis le 1er septembre 2017, tous les nouveaux modèles sont soumis à une mesure d‘émission via le test WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure). Conformément à l‘ancienne norme NEDC, ce test doit fournir un reflet plus précis de la consommation et des émissions de CO₂ des véhicules actuels, et pas seulement les valeurs déterminées dans un environnement de test. Ce test, effectué sur un banc à rouleaux à coefficients fixes, peut être reproduit parfaitement, tandis que la conduite dans la pratique est mieux abordée qu‘auparavant. Les valeurs de CO₂ mesurées sont donc dans la plupart des cas beaucoup plus élevées (jusqu‘à un quart) qu‘avec l‘ancien test d‘émission NEDC. Jusqu‘à la fin de 2020, on indique encore deux valeurs sur le certificat de conformité avec WLPT et NEDC 2.0 (la conversion du WLPT en un résultat NEDC), afin d‘atténuer l‘effet de la nouvelle méthode de calcul. Pendant cette période transitoire, la valeur NEDC ou NEDC 2.0 peut toujours être utilisée pour le calcul de l‘avantage imposable pour les voitures de société neuves, mais à partir de 2021, le test WLTP sera la seule norme pour la fiscalité flamande.

 

2014/45/EU

En mai 2018, l‘ancienne directive européenne 2009/40/CE a été supprimée et remplacée par la nouvelle directive 2014/45/UE relative au contrôle technique périodique des véhicules à moteur et de leurs remorques. Il est prévu que cette directive soit encore renforcée à l‘avenir afin de réduire davantage les émissions. La directive stipule expressément que les centres d‘inspection doivent effectuer un test quatre gaz lors de l‘inspection des véhicules à essence, lorsque - si le véhicule est équipé d‘un catalyseur à trois voies - une valeur insuffisante de CO et/ou lambda peut entraîner le refus du véhicule en question. En outre, les critères de refus varient en fonction de la catégorie Euro du véhicule concerné. Les véhicules diesel sont soumis à une mesure d‘opacité avec un refus en fonction de la catégorie Euro. On peut supposer que, lors de la modification de la directive, on ajoutera une mesure avec un compteur de particules.