Conséquences du dernier règlement européen sur les émissions pour l’industrie automobile

L’Union européenne a récemment publié le règlement Euro 6 pour les moteurs diesel. Bien que ce règlement semble noyé dans la masse des directives européennes, il concerne l’ensemble de l’industrie automobile. Mark Burnett, Vice-Président de la plateforme d’innovation Lubricants and Fuel Additives de NCH Europe, montre l’importance croissante des avancées en matière de filtres à particules diesel dans la réduction des taux d’émissions polluantes.

Les gaz d’échappement des moteurs diesel sont soumis à la règlementation de l’UE depuis l’Euro 1 en 1993. Ce règlement s’intéresse en particulier aux taux d’oxydes d’azote (NOx) et de particules, également connus sous le nom de suies.

En conséquence, les fabricants de moteurs ont investi énormément de temps et d’argent à la mise en conformité avec ces normes. Les filtres à particules (FAP) diesel ont été développés en complément des dispositifs de réduction catalytique sélective (RCS) et de recirculation des gaz d’échappement (RGE) pour éliminer les particules des gaz d’échappement des moteurs diesel. Depuis le règlement Euro 5 en 2009, ces dispositifs sont devenus obligatoires pour tous les nouveaux moteurs diesel.

Les particules sont particulièrement visées par l’UE car elles sont très nocives à la fois pour la population et pour l’environnement, en particulier dans les zones urbaines. Les particules pénètrent dans les zones sensibles du système respiratoire et peuvent entraîner cancers et maladies respiratoires. Sur le plan environnemental, les particules sont l’une des principales causes du réchauffement climatique. Le carbone noir, l’un des composants des particules ayant le plus fort pouvoir d’absorption de la lumière, présente un potentiel de réchauffement planétaire à 20 ans. C’est 4 000 fois plus que celui du dioxyde de carbone. Cet exemple montre bien pourquoi l’UE cherche à réduire les taux de particules dans l’air.

Le nouveau règlement vise les particules ultrafines de 0,1 µm, c’est-à-dire 50 fois plus petites qu’un cheveu humain. Cela représente une baisse du taux autorisé de 66 % par rapport à l’Euro 5. Ces nouvelles dispositions vont probablement entraîner une hausse de la demande sur le marché de l’entretien des filtres à particules diesel. L’Euro 6 exige que tous les dispositifs de gestion des émissions soient efficaces pendant 700 000 km ou 7 ans pour les véhicules les plus grands.

Les filtres à particules peuvent être très efficaces et éliminer jusqu’à 95 % des particules polluantes émises. Néanmoins, ils ne fonctionnent bien que dans des conditions bien précises. Il existe deux modes de fonctionnement des filtres à particules diesel : la régénération passive et la régénération active. En mode de régénération passive, les filtres piègent les particules de suie et les brûlent au cours de la phase de régénération, à une température atteignant 550 °C. Toutefois, cela est possible uniquement lorsque le véhicule atteint la température optimale, généralement lors de trajets longs à grande vitesse.

La régénération active est déclenchée lorsque le taux de suie dans le filtre atteint une limite de consigne de 45 %. Le calculateur du moteur initie une injection de carburant postcombustion pour augmenter la température d’échappement et lancer la régénération. Cependant, le cycle ne peut arriver à son terme que si le véhicule roule pendant plus de 10 minutes à plus de 60 km/h.

Si le véhicule ne sert qu’à de petits trajets ou en ville, avec de nombreux arrêts et redémarrages, le cycle n’a pas le temps de se terminer. Le carburant supplémentaire injecté dans les cylindres n’est pas brûlé, la qualité de l’huile se détériore et le niveau d’huile augmente. Si le taux de suie dans le filtre atteint 75 %, un voyant s’allume sur le tableau de bord et une régénération forcée est déclenchée, ce qui réduit fortement les performances du moteur. Si le taux atteint 85 %, il est trop tard. Il est alors nécessaire de nettoyer voire remplacer le filtre à particules diesel et ces opérations sont onéreuses.

Au vu de la baisse considérable du taux d’émission de particules autorisé, les filtres à particules diesel classiques ne suffisent plus à eux seuls. Cela s’ajoute au fait que de nombreux filtres sont défaillants car leurs conditions de fonctionnement ne sont pas respectées et le maintien d’un taux de particules acceptable nécessite une température moins élevée. C’est là que les additifs peuvent s’avérer utiles.

Les additifs pour carburant permettent de réduire la température de combustion des suies dans le filtre à particules d’environ 550 à 400 °C. Ainsi, les particules sont brûlées même lorsque la circulation est ralentie, ce qui limite le risque de défaillance du filtre à particules et respecte la règlementation.

Les additifs pour carburant qui réduisent la régénération active ont également un effet bénéfique sur les performances du moteur car la saleté met plus de temps à s’accumuler. Les conducteurs et les managers de parcs automobiles constatent généralement une augmentation de la durée de vie utile, une baisse de la consommation de carburant, une amélioration de la transmission du couple et de la puissance du véhicule, une diminution des risques de fuite des gaz et une baisse générale de la pression du circuit.

Si le règlement Euro 6 semble être un cauchemar pour l’industrie automobile, la solution vient de la recherche et développement. La solution DPF protect de NCH Europe en est un exemple. Le produit agit en abaissant la température de régénération. Les véhicules respectent donc la règlementation et le taux de défaillance du filtre à particules diminue, en particulier dans les zones urbaines.

La règlementation est nécessaire et sera toujours plus contraignante, cela ne fait aucun doute. Alors plutôt que d’attendre sans agir, les industriels doivent y répondre en innovant et en développant de nouvelles technologies afin de respecter les nouvelles exigences.