FAP : Filtre à Particules

Technologie & Fonctionnement


1 - Comment ça marche 


Le FAP fonctionne sur un principe de stockage/déstockage des particules dans le filtre, tout en laissant passer les gaz d’échappement. Il n’élimine pas les particules en continu car la température des gaz n’atteint pas les 550 °C requis en permanence, excepté lors d’un parcours autoroutier.

En ville, à une vitesse de 50 km/h, la température n’excède pas 150 °C. Le moment idéal pour régénérer est défini en fonction de la perte de charge (différence de pression entre l’entrée et la sortie du filtre), mais aussi des conditions d’accumulation des suies, du nombre de kilomètres parcourus, de la vitesse moyenne et du type de roulage. Il ne faut pas attendre que le filtre soit trop plein pour effectuer une régénération, car dans ce cas, elle risque d’endommager le FAP.

2- Quelles sont les différentes technologies ?
 

Les deux systèmes présents sur le marché utilisent la postinjection dans la chambre de combustion pour réchauffer les gaz puis l’effet thermique du précatalyseur. Toute la différence se situe au niveau de la régénération du filtre. 
 
A — Pour le FAP de PSA, c’est l’additif contenu dans un réservoir indépendant qui représente l’innovation principale. En effet, ce mélange d’oxyde de fer et d’oxyde de cérium, baptisé Eolys, a un effet catalytique en se mélangeant aux suies. Il libère de l’oxygène au coeur de chaque particule, ce qui accélère la combustion en abaissant la température de brûlage des particules de 100 °C, soit 450 °C. La régénération ne dure ainsi pas plus de cinq minutes et limite la surconsommation de carburant. Inconvénient, il faut faire le plein d’Eolys tous les 120 000 km et sa durée de vie était limitée à ses débuts. 

 
B — Sur le filtre à oxydation, ce n’est pas un additif qui facilite le brûlage des particules mais les parois internes recouvertes de métaux précieux (platine…) et qui ont un effet catalyseur sur les suies accumulées. Mais il induit des températures très élevées (environ 650 °C) pour enclencher la régénération, ce qui reste le point faible de ce système dans le cadre d’une utilisation urbaine. De plus, la régénération est plus longue (de 15 à 20 minutes), d’où une forte surconsommation.

De plus, cette régénération est sensible aux conditions de roulage et risque d’être incomplète, ce qui encrasse et endommage le filtre. Pour régler les problèmes des régénérations en ville, Renault et Toyota ont ajouté un cinquième injecteur intégré à la ligne d’échappement. Lorsqu’une quantité de suie suffisante est détectée dans le FAP, du carburant est injecté dans les gaz d’échappement provoquant une élévation de leur température (au-delà de 570 °C).

Le filtre placé juste derrière utilise cette chaleur pour améliorer le processus de destruction des particules stockées. Avantage : le processus de régénération ne dépend plus de la vitesse, du régime moteur ou de la durée du parcours. Il fonctionne même quand le moteur est au ralenti en ville et dans les embouteillages. Uniquement monté sur le 1.5 dCi (en raison d’une affaire de brevets avec Toyota), ce système n’est plus en vigueur sur la version Euro V, Renault misant sur le posttraitement de son nouveau système d’injection.

3- Qu’est-ce qu’une régénération ?
 
Elle s’apparente au ramonage d’une cheminée, qui doit être nettoyée régulièrement afin d’éviter le colmatage. Il existe trois types de régénération :
 
A — La spontanée. C’est le scénario idéal lorsque les conditions de conduite influencent directement la température des gaz d’échappement et par conséquent les particules qui brûlent naturellement dans le filtre. Toutefois, les seuils établis pour activer le nettoyage sont difficiles à atteindre dans des conditions de conduite normales.
 
B — La commandée. Elle est pilotée par le calculateur moteur dont le but est d’augmenter la température des gaz d’échappement par divers moyens : coupure du recyclage des gaz (EGR), pilotage du turbo pour maintenir le couple moteur et activation de la post-injection.
 
C — La forcée. Elle n’est appliquée que par les ateliers des réseaux à partir d’un outil de diagnostic qui mesure le pourcentage de colmatage. Outre le nettoyage du filtre, l’huile moteur et le filtre à huile sont remplacés et le calculateur moteur est remis à zéro. Il faut savoir que les constructeurs prennent la première régénération en garantie, les suivantes étant à la charge du client. À titre d’exemple, pour un Renault Scénic II 1.5 ou 1.9 dCi, l’opération est facturée entre 220 et 250 €.
4 - Faut-il le remplacer et à quelle fréquence ?
 
C’est le gros avantage des FAP non additivés : leur durée de vie théorique correspond à celle du véhicule. Néanmoins, la longévité dépend de plusieurs facteurs : style de conduite (route ou ville…), fréquence des régénérations, qualité de l’entretien… qui provoquent le colmatage et un remplacement prématuré.

Chez Audi, par exemple, un contrôle est préconisé entre 150 000 et 210 000 kms selon la motorisation. Le résultat revient souvent à conseiller le remplacement. Quant au FAP avec additif, tout dépend de l’année du véhicule. En effet, plusieurs générations de FAP se sont succédées chez PSA. Jusqu’en novembre 2002, la durée de vie ne dépassait pas 80 000 kms. Cette limite atteinte, une seconde génération  d’additif (Eolys 176) permet de repousser l’échéance à 120 000 kms. En 2003, PSA lance un FAP avec une structure en nid-d’abeilles capable de stocker une plus grande quantité de particules. Aujourd’hui, le remplacement s’échelonne entre 140 000 et 210 000 kms selon la motorisation.

5- Est-il sans entretien ?

 
Pour le FAP à oxydation, aucune intervention n’est préconisée, si ce n’est un contrôle. Néanmoins, le fonctionnement de ce type de filtre génère un phénomène de dilution de l’huile, c’est-à-dire que le surplus de gazole imbrûlé se mélange au lubrifiant lors de la phase de post-injection. La qualité de l’huile peut alors se dégrader rapidement, d’où la réduction des intervalles de révision.

Le calculateur moteur analyse l’huile et dès que le seuil est dépassé, le voyant d’huile agit comme un garde-fou. De ce fait, l’utilisation d’une huile spécifique est obligatoire. Quant au FAP additivé, l’entretien consiste à effectuer un complément d’Eolys tous les 120 000 kms.
6 -Quelles sont les principales avaries ?
 
La plus courante est l’allumage du voyant et le passage en mode dégradé du moteur (baisse des performances) liés au colmatage du filtre. 

La solution passe par une régénération forcée en atelier, voire par le remplacement. Mais ce n’est pas tout. La dilution de l’huile et la dégradation de sa qualité entraînent une mauvaise lubrification du turbo avec des risques d’endommagement. Par ailleurs, l’augmentation du niveau d’huile peut être la cause de l’emballement du moteur et engendrer une casse pure et simple. 

Toutefois, les avaries du filtre dépendent aussi d’autres causes : dysfonctionnement du thermostat, du débitmètre, des injecteurs, présence d’huile dans le circuit d’admission, problèmes de turbo ou de la vanne EGR… Un véritable casse-tête pour les réparateurs.
7- Combien coûte-t-il ?
 
Bien que leur durée de vie soit longue sur le papier, un FAP en pièce de rechange coûte très cher. Cette remarque concerne principalement les acheteurs d’un véhicule en seconde main qui, par méconnaissance, font l’impasse sur la présence d’un filtre à particules. Sauf que la fiabilité de ce dernier, dépendant du genre d’utilisation mais aussi de l’entretien, est  difficilement appréciable. Par conséquent, le remplacement prématuré d’un filtre peut représenter une somme importante au regard de la valeur du véhicule.

Heureusement, PSA permet de réduire la facture grâce à l’échange standard. Bonne nouvelle, le marché de l'échange investit le secteur :  Walker, spécialiste du FAP, étoffe son catalogue en seconde monte, et Bosal Distribution propose des références PSA en échange standard.

Exemples de prix :
  • Alfa Romeo 159 1.9JTDm150 (2007) : 2133€
  • BMW 320d (2007) : 1318€
  • Citroën C5 I HDi 110 (2004): 711€ (425€)*
  • Mercedes ClasseCII 220CDI (2007) : 771€
  • Opel Zafira 1.9CDTi 120 (2007) : 2515€
  • Peugeot 207HDi110 : 657€ (406€)*
  • Peugeot 307HDi110 (2004): 509€ (384€)*
  • Renault MéganeII dCi 120: 828€
  • Volkswagen Passat 2.0TDI 140 (2009): 969€

* Prix d’un FAP en échange standard

8- Quelles sont les astuces pour le préserver ?
 
Pour les citadins et autres petits rouleurs, la seule solution consiste à aller rouler sur autoroute une fois par mois pendant dix à vingt minutes à un régime minimum de 3 000 tr/min.

Cela vous évitera de coûteuses régénérations forcées. Avant d’utiliser des additifs (moteur ou carburant) ou des biocarburants à l’étranger, demandez conseil à votre concessionnaire. 

Enfin, lors d’un usage sur autoroute, évitez de couper brusquement le moteur après une forte charge. À l’arrêt, la température monte et peut alors endommager le filtre. (Source: http://www.largus.fr)

9 - Blue Hdi Comment ça marche ?

Alors que près de ¾ des véhicules vendus en France sont des diesel, la Commission Européenne tire le signal d’alarme quant à la pollution de ces moteurs. En effet, elle pointe du doigt la pollution aux oxydes d’azote plus connues sous le nom de NOx. Au final, on veut bien nous faire croire ce que l’on veut mais les moteurs diesel ne sont pas plus dangereux que les moteurs à essence.

Malgré tout des constructeurs ont pris au sérieux cette conjoncture et tentent d’anticiper la nouvellenorme Euro VI qui vise à diminuer de 56% les émissions de NOx par rapport à la norme Euro V.

   
 

Filtre à particules  encrassé ?

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Ces soucis proviennent le plus souvent d’un problème de combustion, provoquant l’asphyxie du moteur.

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