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Décarbonisation à l'hydrogène ou lavage – Quelle est la meilleure méthode pour un filtre à particules diesel?

Dans la fabrication automobile moderne, l'efficacité et le respect de l'environnement sont devenus plus importants que la simple puissance et la vitesse. Pour garantir que les moteurs respectent les normes d'émissions, divers systèmes sont mis en place. Cependant, ces systèmes ne fonctionnent pas toujours sans accroc, créant parfois des désagréments supplémentaires pour les propriétaires de voitures, tels que des problèmes avec le filtre à particules diesel (FAP). Heureusement, les avancées dans les méthodes de réparation suivent leur cours, et il existe aujourd'hui de nombreuses options pour restaurer un FAP obstrué, allant du lavage chimique au nettoyage à l'hydrogène. Le défi réside dans le choix d'une méthode efficace plutôt que de succomber à un simple argument marketing.

Stand MS900

Décarbonisation à l'hydrogène ou lavage – Quelle est la meilleure méthode pour un filtre à particules diesel?

Dans la fabrication automobile moderne, l'efficacité et le respect de l'environnement sont devenus plus importants que la simple puissance et la vitesse. Pour garantir que les moteurs respectent les normes d'émissions, divers systèmes sont mis en place. Cependant, ces systèmes ne fonctionnent pas toujours sans accroc, créant parfois des désagréments supplémentaires pour les propriétaires de voitures, tels que des problèmes avec le filtre à particules diesel (FAP). Heureusement, les avancées dans les méthodes de réparation suivent leur cours, et il existe aujourd'hui de nombreuses options pour restaurer un FAP obstrué, allant du lavage chimique au nettoyage à l'hydrogène. Le défi réside dans le choix d'une méthode efficace plutôt que de succomber à un simple argument marketing.

Brève présentation du filtre à particules diesel (FAP)

Le filtre à particules diesel (FAP) est devenu un équipement obligatoire depuis 2005, avec l'introduction des normes Euro 4. Comme son nom anglais l'indique, il est installé dans les véhicules diesel pour protéger non pas le moteur, mais l'environnement des émissions de suie. Bien qu'il soit souvent intégré au catalyseur, il ne le remplace pas ni ne le duplique. Le catalyseur concerne davantage les moteurs à essence, où un FAP n'est pas nécessaire. La suie se forme principalement dans les moteurs diesel, où la combustion du carburant est déclenchée non par une étincelle mais par compression, ce qui entraîne des températures de combustion plus basses. Dans ces conditions, les hydrocarbures des produits pétroliers se consument par étapes, l'hydrogène brûlant en premier, tandis que le carbone reste. Les atomes de carbone restants se lient pour former de la suie, une substance solide. Bien que la suie représente moins de 1 % des gaz d'échappement, elle peut rendre les émissions radicalement noires et est un puissant cancérogène. Le FAP est un composant unique. Non seulement il collecte les polluants, mais il est également capable de les détruire en les brûlant à haute température ou par des réactions catalytiques. L'unité de contrôle électronique (ECU) du véhicule gère le nettoyage de routine du FAP, généralement lors de longs trajets sur autoroute. Cependant, ce processus de régénération, bien conçu, échoue souvent dans la pratique, entraînant des obstructions du FAP et des problèmes de moteur tels que :
• Une réduction de la puissance.• Une vitesse maximale réduite.• Une augmentation de la consommation de carburant .Un filtre complètement obstrué peut rendre le véhicule inutilisable.

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Méthodes pour résoudre les problèmes de filtre à particules diesel

Il existe trois principales façons de remédier à la défaillance du FAP :1. Remplacer le filtre par un nouveau. Cette option est coûteuse, les prix atteignant plusieurs milliers de dollars, souvent plus de la moitié de la valeur résiduelle du véhicule.
2. Supprimer et reprogrammer aux normes Euro 2. Cela peut entraîner des problèmes lors des inspections ou de l'entrée dans les pays de l'UE.
3. Nettoyer le FAP par lavage chimique ou d'autres méthodes. C'est généralement la solution la plus pratique et la plus raisonnable. 

Le résultat dépend de la méthode de nettoyage utilisée. La méthode la plus abordable et donc la plus courante aujourd'hui est le lavage chimique. Bien que peu efficace, elle permet une utilisation temporaire du véhicule. Cette méthode présente plusieurs inconvénients : elle est hautement toxique, les résultats peuvent être peu fiables, et le processus est long, nécessitant de 8 à 12 heures de trempage. 
Cependant, elle est suffisamment simple pour qu'il soit souvent inutile de retirer le FAP. Il existe des réactifs qui peuvent simplement être versés après avoir retiré un capteur, puis soufflés à travers le système d'échappement. Cela peut sembler simple, mais les services automobiles évoluent constamment. Une nouvelle gamme de services a émergé : le nettoyage à l'hydrogène des moteurs et des composants. Les défenseurs de cette méthode affirment qu'elle peut (et doit) être utilisée pour nettoyer efficacement les FAP, avec une réserve : elle ne fonctionne que si le FAP n'est "pas trop obstrué", généralement jusqu'à "80 %". De plus, il n'est pas nécessaire de retirer le filtre.

Pourquoi le nettoyage à l'hydrogène des FAP est impossible

Il est difficile de comprendre comment évaluer visuellement le pourcentage d'encrassement sans le retirer. Même les équipements de nettoyage de FAP professionnels, tels que le banc MS900, ne mesurent que la résistance à l'air. La description de la technologie à l'hydrogène, lorsqu'elle est disponible, est encore plus déconcertante. On nous promet qu'un "mélange hydrogène-oxygène" agira sur le carbone au niveau atomique. Cela devrait provoquer la décomposition des dépôts de carbone en molécules (de quelle substance ?) qui seraient ensuite évacuées par l'échappement.
La promesse est de nettoyer non seulement le FAP, mais aussi le catalyseur, les pistons, les segments, les soupapes EGR, et tout ce qu'il touche. Cela semble prometteur, surtout pour ceux qui n'ont pas étudié la chimie ou l'ont oubliée. En théorie, il est possible de nettoyer les dépôts de carbone avec de l'hydrogène, comme les produits d'oxydation des hydrocarbures (résines, asphaltènes, etc.) mélangés à des impuretés métalliques. 
Les boues d'huile, qui sont similaires mais apparaissent sous forme de liquide visqueux, pourraient également réagir avec l'hydrogène, formant de l'eau et du dioxyde de carbone. Cependant, la suie n'est pas un dépôt mais une formation. Ce n'est pas un composé, mais presque du carbone pur (98 %). Autrefois considérée comme amorphe, des études récentes par rayons X montrent que la suie a un faible degré de cristallinité, ressemblant au diamant ou au graphite, mais avec un type d'hybridation sp différent (sp² plutôt que sp³). Affecter chimiquement la structure cristalline de la suie est extrêmement difficile, car elle est auto-suffisante. 
Produire du CO₂ à partir de celle-ci nécessite une oxydation, qui implique de l'oxygène, pas de l'hydrogène (qui est un agent réducteur, et non un oxydant). Cela ne peut être réalisé qu'à haute température (600-800°C) ou avec un catalyseur. Ce sont précisément les méthodes utilisées par les systèmes de nettoyage de FAP d'usine : 
• Thermique pour les systèmes allemands (FAP).• Catalytique pour les systèmes français (FAP).Aucun hydrogène n'est utilisé dans ces méthodes.

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Équipement efficace pour le lavage des filtres à particules diesel

Lorsqu'il s'agit d'hydrogène dans le contexte des équipements de nettoyage de FAP, il convient de rappeler sa combinaison la plus simple et la plus populaire avec l'oxygène : H₂O, ou l'eau. Cette application a effectivement du sens, bien qu'avec une exigence "mineure" : un banc de lavage FAP tel que le MS900. Ce système unique à trois modules permet de nettoyer un FAP en profondeur et rapidement, en 2 à 3 heures, et de le diagnostiquer avant et après la procédure.
Les FAP de tout type sont nettoyés à l'aide d'eau simple et de pulsations d'air comprimé, avec des changements de direction du flux pour un nettoyage plus complet. Après le lavage, le FAP est séché et complètement prêt à être réinstallé. Dans ce cas, la durée de vie et l'efficacité de filtration du FAP sont généralement comparables à celles d'une pièce neuve.


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