Sommaire

Le moteur Diesel, tout comme les autres moteurs thermiques (essence, GPL, Fuel Flex...), émet des polluants. Principe, normes et moyens de dépollution, dressons un état des lieux sur la pollution au diesel.

Pollution au diesel : principe du moteur Diesel

Dans le moteur Diesel, l'air admis dans la pression de la chambre de combustion s'échauffe. Le gasoil, ou gazole, injecté et vaporisé lui aussi à forte pression s'enflamme au contact de l'air surchauffé, produisant l'énergie calorifique nécessaire à la rotation du moteur.

Les résidus des gaz brûlés sont évacués à l'échappement, formant les fameuses émissions de polluants, au cœur de nombreux débats.

Pollution au diesel : quels sont les polluants émis ?

La combustion est une réaction chimique dépendant des composants employés pour la provoquer. Pour le diesel, ce sont :

  • l'air, principalement composé de 21 % de dioxygène (O²) et de 78 % de diazote (N²) ;
  • le carburant gasoil, molécules C7H16, composées de 7 atomes de carbone et 16 atomes d'hydrogène.

Elle provoque la recomposition chimique de ces éléments pour former principalement les molécules suivantes :

Combustions

Émissions

Désignation

Caractéristiques

Effets polluants

Combustion idéale


 

CO²

Dioxyde de carbone ou gaz carbonique

Inodore et incolore, plus lourd que l'air

Non toxique, mais participe à l'effet de serre

H²O

Vapeur d'eau

Sous forme de gouttelettes

Non polluant


 


 

NOx

Oxydes d'azote

Inodores et incolores, se forment lors de températures de combustion importantes

Toxiques, notamment sous forme de NO², provoquent troubles respiratoires, toux, maux de tête

Agents de formation du smog, de l'ozone et des pluies acides

Combustion incomplète


 

CO

Monoxyde de carbone (se forme au détriment du CO²)

Inodore et incolore, plus lourd que l'air

Toxique et mortel en quantité importante, empêche l'oxygénation du sang

HC

Hydrocarbures

Sous forme d'imbrûlés et de particules

Cancérigènes

Dioxygène

Gaz inodore et incolore

Non polluant, mais sa présence traduit une combustion incomplète

Pollution au diesel : évolution des normes européennes

Les véhicules diesel, comme les autres véhicules à combustion, sont soumis à des normes d'émissions évolutives définies.

Normes (à partir de)

EURO I (01/01/93)

EURO II (01/07/96)

EURO III (01/01/01)

EURO IV (01/01/06)

EURO V (01/09/11)

EURO VI (01/09/15)

NOx (mg/km)

-

-

500

250

180

80

CO (mg/km)

2 720

1 000

640

500

500

500

CO² (g/km)

-

-

-

-

160

130 (95 pour 2 020)

Particules (mg/km)

140

100

50

25

5

5

Nombre de particules (en particules/km)

 

 

 

 

6 x 1 011

6 x 1 011

À​ noter : depuis la norme Euro V, les particules sont mesurées en poids par km et nombre par km, pour contrôler la masse, mais aussi la quantité de particules (maîtrise des particules fines, très cancérigènes).

Les différents moyens de dépollution diesel

Les actions sur la combustion

  • L'amélioration des carburants, l'introduction de biocarburants, les stratégies d'injection et la qualité de filtration d'air participent au contrôle et à la réduction des émissions.
  • Le procédé EGR (Exhaust Gas Recirculation), solution la plus utilisée, est la recirculation des gaz d'échappement dans la chambre de combustion, permettant de diminuer la température de celle-ci défavorisant ainsi la production des NOx.
  • L'apport de nouvelles technologies dans les moteurs, l'admission variable et la distribution variable avec des commandes de soupapes électromagnétiques, modifiant le diagramme de distribution, influent également sur la combustion et ses polluants.

Le traitement de la postcombustion

Il s'agit de dispositifs traitant les polluants après la combustion à l'échappement.

  • CO et HC : des précatalyseurs positionnés juste à la sortie du moteur convertissent chimiquement HC, CO en O², H²O et CO².
  • Particules : elles sont piégées et stockées dans des filtres à particules (FAP) en structures de nid d'abeille. Un processus de régénération brûle ces particules (550°) :
    • par le biais des gaz d'échappement chauds (température de régénération rarement atteinte à cause de l'utilisation du véhicule sur des petits parcours ou parcours urbains...) ;
    • avec un précatalyseur d'oxydation et des postinjections ou la présence d'un injecteur supplémentaire à l'échappement (le gasoil imbrûlé s'enflamme alors dans le FAP).
  • NOx :
    • pièges à NOx : sur le principe du FAP, les NOx sont piégés et régénérés par augmentation de température et excès de carburant ;
    • système SCR : l'injection d'une solution à base d'ammoniac (type Adblue®) dans l'échappement transforme les NOx en N² et H²O.
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