Le catalyseur et le filtre à particules, bien qu’ayant été conçus dans le même objectif global de dépollution des émissions de votre véhicule, remplissent des rôles distincts. De nos jours, ils sont tous deux présents sur les moteurs diesel ou essence, qu’ils soient combinés dans une même structure métallique ou utilisés individuellement. Visuellement, ils ont une forme cylindrique et peuvent sembler très similaires. Essayons donc de clarifier leurs différences.
Comment savoir si ma voiture est équipée d’un filtre à particules ou d’un catalyseur ?
Ces deux composants se trouvent donc dans la ligne d’échappement, que ce soit ensemble ou séparément. Il n’est pas toujours évident, à première vue, de les distinguer et de comprendre leurs fonctions respectives.
FONCTION ET COMPOSITION D’UN CATALYSEUR
Le catalyseur est une composante mécanique à vocation environnementale. Il s’agit d’un système antipollution développé dans les années 90 qui a pour objectif de transformer chimiquement les gaz d’échappement nocifs en des composés non nocifs. Grâce à un processus de catalyse, votre véhicule émet de l’eau (H2O), du dioxyde de carbone et de l’azote (N) au lieu des particules polluantes initiales, notamment l’oxyde d’azote et les hydrocarbures.
Le pot catalytique est constitué d’une enveloppe extérieure en acier inoxydable (inox), à l’intérieur de laquelle se trouve un cœur en céramique appelé « nid d’abeille ». Cette structure poreuse est composée de centaines de micro-alvéoles revêtues de métaux rares et précieux tels que le rhodium, le palladium ou le platine. Ce sont ces métaux qui déclenchent les réactions chimiques nécessaires pour permettre au catalyseur de purifier au maximum les émissions de gaz polluants.
Dans le cas d’un véhicule à moteur essence, un catalyseur « à 3 voies » est utilisé pour convertir le dioxyde d’azote et le monoxyde de carbone en composés moins polluants, contribuant ainsi à la réduction des émissions.
Pour un véhicule équipé d’un moteur diesel, un catalyseur « à 2 voies » est employé pour transformer les hydrocarbures non brûlés et le monoxyde de carbone, permettant ainsi d’obtenir en sortie d’échappement des émissions d’eau, d’azote et de dioxyde de carbone, qui sont inoffensives pour l’environnement.
FONCTION ET COMPOSITION D’UN FILTRE À PARTICULES (FAP)
Le filtre à particules fonctionne différemment du catalyseur. Il n’implique pas de réaction chimique, mais repose sur une filtration efficace et un processus de combustion. Le rôle principal d’un FAP est également de minimiser la pollution en réduisant au maximum les émissions de gaz toxiques produites par votre véhicule. Lorsque la température atteint un certain niveau dans la chambre de combustion, le FAP déclenche un processus appelé régénération. Pendant cette phase, il capture et retient les particules fines, telles que la suie, qui passent à travers le catalyseur, puis les brûle. Ces particules fines sont de minuscules sphères de carbone (C) composées de carbone pur, de divers hydrocarbures, d’oxydes métalliques et de soufre. Lorsque le moteur fonctionne à plein régime et que la température atteint environ 550 degrés Celsius, le calculateur du moteur ordonne au FAP de s’auto-nettoyer pour éviter le colmatage de ses canaux. Cela peut se faire en désactivant certaines pièces mécaniques, comme le turbo ou la vanne EGR, pour augmenter la température, ou avec votre contribution en conduisant à plus de 3000 tours par minute pendant une courte période, ce qui élève suffisamment la température pour déclencher la combustion (des trajets sur autoroute ou sur voie rapide en quatrième vitesse sont particulièrement appropriés).
Le filtre à particules est fabriqué à partir d’un matériau céramique et est subdivisé en de nombreux petits canaux microscopiques, généralement environ 50 par centimètre carré, disposés en parallèle pour former une structure en forme de nid d’abeille.
En résumé, la différence fondamentale entre le catalyseur et le FAP réside dans leur fonction respective : le catalyseur réduit la nocivité des gaz par des réactions chimiques, tandis que le FAP intervient ensuite pour filtrer et éliminer les particules fines restantes par combustion.
QUELLES VOITURES SONT ÉQUIPÉES D’UN FILTRE À PARTICULES (FAP) OU D’UN CATALYSEUR DIESEL, ET QUELLE EST LEUR DURÉE DE VIE ?
De manière obligatoire, TOUTES les voitures diesel mises en circulation depuis 2011 sont équipées d’un filtre à particules, conformément à la réglementation. De plus, depuis 1997, il est également obligatoire d’équiper toutes les voitures diesel de catalyseurs.
La durée de vie d’un filtre à particules est généralement d’environ 120 000 kilomètres. Cependant, ce chiffre peut varier en fonction de votre style de conduite et de l’environnement dans lequel vous conduisez. Si vous effectuez principalement de la conduite en ville à basse vitesse et à basse température, le processus de régénération du FAP peut être entravé. Cela peut entraîner un colmatage plus rapide du FAP que prévu.
Quant à la durée de vie d’un catalyseur, elle se situe généralement entre 100 000 et 150 000 kilomètres. Dans les véhicules équipés des deux systèmes (catalyseur et FAP), il est possible de remplacer chacun de ces composants individuellement.
Il est important de noter que les deux composants doivent être en bon état de fonctionnement pour réussir le contrôle antipollution lors de l’inspection technique. Il est également recommandé de vérifier et de nettoyer (ou de remplacer) toutes les pièces connexes susceptibles de s’encrasser, telles que la sonde lambda, la vanne EGR, les bougies de préchauffage et les injecteurs. Si vous remarquez des émissions de fumée noire ou bleue, une perte de puissance du moteur ou une augmentation notable de la consommation de carburant, il est fort probable qu’une de ces pièces soit encrassée.
QUELS VÉHICULES SONT ÉQUIPÉS D’UN CATALYSEUR OU D’UN FILTRE À PARTICULES (FAP) ESSENCE ?
En ce qui concerne les motorisations essence, les catalyseurs sont devenus obligatoires et sont présents depuis 1993. En revanche, les filtres à particules (GPF – Gasoline Particulate Filter) sont une solution plus récente, et leur installation obligatoire sur les véhicules essence n’a été requise qu’à partir de 2016.
En ce qui concerne les différences entre le catalyseur et le filtre à particules :
- Pour les véhicules diesel, la configuration du système d’échappement est généralement la suivante : le catalyseur est situé en amont, suivi du filtre à particules.
- Les dispositifs antipollution sont disposés de manière inverse sur les véhicules essence. Tout d’abord, le GPF est installé, puis le catalyseur. Étant donné que les moteurs à essence atteignent des températures beaucoup plus élevées lors de l’injection de carburant, le GPF n’a généralement pas besoin de subir un processus de régénération.
LEQUEL EST RELIÉ AU POT D’ÉCHAPPEMENT ?
La disposition des composants dans la ligne d’échappement dépend de la motorisation de votre véhicule. Sur les véhicules diesel, le catalyseur est généralement situé plus haut dans la ligne d’échappement, souvent juste après le collecteur d’échappement. Le FAP, quant à lui, est généralement installé après le catalyseur, plus bas dans la ligne d’échappement, juste avant le silencieux, qui est lui-même relié au pot d’échappement.
Cependant, il peut y avoir de légères variations dans la configuration de la ligne d’échappement en fonction du modèle de la voiture, de son type (sportif, berline, break, etc.), et de la présence ou non d’additifs tels que la cérine ou l’AdBlue. Cependant, l’ordre général des composants reste relativement similaire: collecteur d’échappement, dispositifs antipollution, sonde lambda avant ou après le FAP, FAP, silencieux, et enfin le pot d’échappement.
