La depollution

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1) POURQUOI CE PHENOMENE EXISTE T-IL ?
La combustion dans un moteur génère un certain nombre de résidus. Ceux-ci
découlent des réactions chimiques de la combustion et dépendent essentiellement :
- du carburant utilisé
- de la température de fonctionnement moteur
- de la conception de la chambre de combustion
- du système d'injection
- des conditions d'utilisation
La pollution, engendrée par un moteur à combustion interne, se compose :
 D'une pollution gazeuse : gaz d'échappement (70%), vapeurs d'huile (20%)
et de carburant (10%).
 D'une pollution sonore :
Le bruit est en fait une variation de pression de l'air, formant une fréquence de forme
sinusoïdale. Le principe du contrôle actif du bruit est alors de générer une fréquence
inverse qui, en s'additionnant, viendrait annuler le bruit ciblé. En d'autre terme, la
création d'un bruit supplémentaire dans une pièce peut la rendre silencieuse…
Pour fonctionner, il suffit d'un capteur de mesure du bruit, d'un logiciel de traitement
et d'un haut-parleur. (Nissan Bluebird) La réalisation est, bien sûr, un peu plus
complexe.
Des études ainsi que des réalisations ont pour but de perfectionner des matériaux
acoustiques non homogènes,
accompagnés de nouvelles stratégies de
contrôle du bruit, qui améliorent
l'absorption et l'atténuation du son aux
basses fréquences. Ces matériaux
(mousses, fibres, feutres) sont évidemment
employés dans plusieurs composants
acoustiques des automobiles, comme le
plancher, les panneaux des portières et les
garnitures de pavillon. Ils contribuent
grandement à diminuer le bruit que les
occupants d'un
véhicule peuvent
entendre
LYCEE PROFESSIONNEL
Antoine de St Exupéry
Les systèmes de dépollution.
Ressources
M
V
A
L'idée du contrôle actif du bruit est apparue dans les années 1930 et a commencé
son développement vers 1950. Mais son utilisation commerciale a plutôt débutée
dans les années 1980, grâce au développement de l'électronique, dans des
applications audios.
(pare-boues acoustiques, montés sous les ailes des roues,)

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2) LES DISPOSITIFS ANTIPOLUTION SONORES
2.1 / L'insonorisation autour du moteur
Depuis 1970, la législation européenne a imposé quatre directives sur les émissions
sonores extérieures des véhicules. Ainsi, la limite est passée de 82 décibels à
seulement 74 dBA depuis 1995. A partir de 2005, une nouvelle norme sur le bruit
ambiant provoqué par les automobiles a fixé la limite supérieure à 71 dBA. Les
principales sources de bruit perçues dans l'habitacle d'un véhicule sont le roulage
des pneumatiques, la combustion du moteur et les turbulences aérodynamiques.
Le compartiment moteur est l'une des principales
sources d'émissions sonores, tant vers l'extérieur que
vers l'intérieur du véhicule. Les insonorisants sous-
capot, sur et sous-moteur et tablier côté moteur sont
autant de composants conçus pour arrêter et absorber
ces bruits.
Plusieurs accessoires du moteur contribuent à
l'absorption des vibrations. Les arbres d'équilibrages
sont de plus en plus répandus. Ils diminuent les
vibrations de second ordre et sont généralement placés
juste sous le vilebrequin. Le " booming ", c'est à dire la
résonance grave produite par le moteur, est réduit de 2
à 12 décibels selon le régime.
Sur le moteur Diesel Honda, la poulie d'entraînement
des accessoires est pourvue d'un anneau en
caoutchouc éliminant tout contact entre le moteur et la
courroie.
Cette poulie isole les accessoires des variations de
régime dues au cycle 4 temps du moteur 4 cylindres.
Elle est particulièrement efficace à très bas régime.
Les vibrations sont ainsi réduites de 15 à 20% à 1000
tr/mn.

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Moquettes, isolants sous tapis et insonorisation du tablier (séparation entre le
compartiment moteur et l'habitacle) empêchent le passage des bruits en provenance
du compartiment moteur et de la route.
3) LES DISPOSITIFS ANTIPOLLUTION GAZEUSE
3.1 / Recyclage des vapeurs d'huile moteur :
A l'intérieur du carter moteur s'accumulent des gaz qui possèdent une concentration
importante d'hydrocarbures imbrûlés (vapeurs d'huile et de carburant).
La législation contre la pollution précise que ces gaz ne doivent pas être rejetés dans
l'atmosphère, mais recyclés au sein même du moteur.
Ces vapeurs sont réintroduites par l'intermédiaire de durites dans le système
d'admission pour rejoindre la chambre de combustion.
Des calibreurs positionnés dans les conduits ou des systèmes plus évolués sont
utilisés pour contrôler la quantité de vapeurs admises dans le cylindre afin de ne pas
perturber le bon déroulement de la combustion.
3.2 / Réaspiration des vapeurs d'essence :
Le respect des normes antipollution passe également par le contrôle des vapeurs
d'essence, en évitant au maximum le rejet de celles-ci à l'atmosphère.
1 Collecteur admission
2 Séparateur huile / vapeur
3 Boîtier filtre à air
4 Clapet de recyclage
5 Raccordement soupape au
collecteur d'admission
Ventilation du carter et réaspiration des vapeurs d'huile
A : piquage sur carter cylindre
B : déshuileur
C : collecte gaz gras
D : ré aspiration (filtre air)
A
B
C
D

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Le rôle du canister est de récupérer les vapeurs d'essence du réservoir, parfois du
bloc moteur et du système d'admission (si carburateur), plutôt que de les envoyer
dans la nature.
Le canister est un récipient de charbons actifs (souvent situé dans l’une des ailes
avant). Les charbons actifs piègent les vapeurs d’essence.
Il est composé d'un filtre à charbon actif qui a la particularité de stocker les vapeurs
d'essence. Les vapeurs sont stockées lorsque le moteur est à l'arrêt et injectées
dans la tubulure d'admission pour recyclage lorsque le moteur est en
fonctionnement. Les circuits d'aspiration et de refoulement des vapeurs sont
contrôlés par des électrovannes commandées par le boîtier électronique de gestion
du moteur.
La mise à l'air libre du réservoir de carburant se réalise au travers de l'absorbeur des
vapeurs d'essence, par l'intermédiaire d'une canalisation. Ces vapeurs sont retenues
par le charbon actif contenu dans l'absorbeur (canister).
1 Calculateur
2 Relais de commande
3 Electrovanne du réservoir .
charbon actif
4 Filtre de la pompe du
diagnostic de fuites
5 Pompe de diagnostic de
fuites
6 Soupape de purge
7 Réservoir. charbon actif
1 Réservoir 4 Filtre à charbon actif (canister)
2 Clapet de sécurité et ventilation 5 Electrovanne
3 Clapet multifonction (dé) pression 6 Calculateur
Mise en situation sur le véhicule du circuit anti-évaporation et recyclage
des vapeurs d'essence

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Le calculateur de gestion moteur, en fonction de paramètres, autorise ou non, via
une ElectroVanne, le passage des vapeurs d'essence vers le collecteur d'admission.
L'EV permet une section de passage variable. Ex : La purge est effectuée lorsque le
moteur est en phase régulation de richesse, hors pied levé, t°C mot.>70°C et t°C
air>20°C.
3.3 / Injection d'Air à l'Echappement :
Une insufflation d'air secondaire sur la soupape d'échappement, qui, conjointement à
un enrichissement momentané, est réalisée par le calculateur. Cela crée une
postcombustion dans le collecteur d'échappement, laquelle va engendrer une
augmentation de la température des gaz d'échappement et ainsi accélérer le
fonctionnement du catalyseur.
L'objectif est de faire un apport d'air à l'échappement afin de pouvoir brûler les
hydrocarbures en excès, et, ainsi, d'accélérer la montée en température du
catalyseur afin qu'il soit efficace plus tôt (phase de démarrage froid).
Vanne d'injection d'air 8
1 Calculateur
2 Pompe à air (avec filtre)
3 Filtre à air
4 Boîtier papillon
5 Collecteur
échappement
6 Culasse
7 Collecteur admission
8 Vanne d'injection d'air
Collecteur
échappement