Le filtre à particules expliqué

L’abréviation FAP signifie filtre à particules. Ces filtres servent à minimiser le nombre de particules dangereuses qui quittent les systèmes d’échappement de véhicules roulant au gazole/diesel. L’objectif est de rendre l’air environnant plus pur et plus sain, tant à l’intérieur qu’à l’extérieur.

Il y a trois types de FAP :

  • Ouvert                                    : rendement maximum de 30 %
  • Semi-ouvert                          : rendement maximum de 50 %
  • Fermé                                     : rendement minimum de 90 %

Le filtre à particules expliqué

Filtre à particules ouvert et semi-ouvert :

 

Les filtres à particules ouverts et semi-ouverts ne conviennent pas pour remédier aux problèmes techniques liés aux conditions de travail avec des gaz d’échappement. L’efficacité de captage de 30 % à 50 % respectivement est tout simplement beaucoup trop faible. La suie est une substance mutagène et, tout comme pour l’amiante, il faut essayer d’en minimiser autant que possible l’exposition, ce qu’autorisent uniquement les filtres fermés. Les filtres ouverts et semi-ouverts sont normalement utilisés sur des moteurs au gazole/diesel plus anciens, pour s’attaquer à des problèmes environnementaux. Pensez à la problématique des zones à faibles émissions (ZFE) où les véhicules plus anciens sont équipés d’un filtre à particules installé après coup.

Filtres à particules fermés

Dans un filtre à particules fermé, les gaz d’échappement doivent traverser la matière filtrante pour trouver leur chemin vers l’extérieur (on parle de « wall flow filter » en anglais). En fonction de la matière filtrante employée, les éléments filtrants seront remplacés périodiquement ou nettoyés par combustion (régénération) pendant le cycle de fonctionnement. Il existe à la fois des filtres portatifs (p. ex. EHC P15 et L20) et des filtres à particules permanents (p. ex. EHC HT et PF).

On fait surtout appel aux filtres amovibles portatifs pour pouvoir démarrer et déplacer des voitures, camionnettes, camions, bus et engins mobiles à l’intérieur de bâtiments. Par exemple pour rentrer dans des ateliers, cabines de peinture, salles d’exposition, entrepôts, bâtiments d’usine, navires, etc. ou en sortir.

Les filtres à particules permanents sont employés pour pouvoir travailler dans un espace confiné avec des engins mobiles, générateurs, chariots élévateurs, excavatrices, chargeuses sur pneus, etc.

EHC Teknik produit des filtres à particules fermés pour diverses applications. Nous répondrons volontiers à toutes vos questions sur nos produits. Contactez-nous.

Comment fonctionnent des filtres à particules en céramique ?

Un filtre à particules (FAP) en céramique capture les particules pour éviter qu’elles ne quittent le système d’échappement. Comme tous les filtres, ils doivent être vidés régulièrement pour rester aussi performants. Dans un filtre à particules en céramique, ce processus est appelé « régénération ». Lors de ce processus, la suie collectée est brûlée à haute température pour ne laisser que des cendres.

Régénération passive ou active

Régénération passive

Une régénération passive a automatiquement lieu pendant que le moteur est en marche lorsque la température des gaz d’échappement est suffisamment élevée. Comme, dans bien des cas, le filtre à particules n’atteint pas la température adéquate pour se régénérer, ce pour cette raison que les fabricants ont conçu des solutions de régénération « active ».

Régénération active

Pour commencer, il faut distinguer la régénération active chez un filtre à particules monté d’usine (équipementier) et le FAP rétrofit.

Quand la contre-pression commence à devenir trop haute dans un filtre à particules monté d’usine (équipementier ou OEM), l’unité de commande électronique (ECU) du véhicule va lancer la postcombustion grâce à une injection de carburant. La température des gaz d’échappement augmente ainsi artificiellement et la régénération est activée. Si le moteur est coupé au cours de la régénération, il se peut que le processus ne s’achève jamais.

Pour les filtres à particules non montés en usine (OEM), l’ECU du véhicule ou de la machine n’a aucun contrôle sur le filtre à particules. Les fabricants de filtres à particules rétrofit ont donc dû chercher d’autres solutions pour régénérer leurs filtres à particules céramiques :

  • avec éléments chauffants électriques
    • avec brûleur diesel/gazole
    • avec injection diesel/gazole
    • etc.

Vous aimeriez en savoir plus sur les systèmes de régénération active ?  Alors, contactez-nous sans engagement.

Régénération active

Pour commencer, il faut distinguer la régénération active chez un filtre à particules monté d’usine (équipementier) et le FAP rétrofit.

Quand la contre-pression commence à devenir trop haute dans un filtre à particules monté d’usine (équipementier ou OEM), l’unité de commande électronique (ECU) du véhicule va lancer la postcombustion grâce à une injection de carburant. La température des gaz d’échappement augmente ainsi artificiellement et la régénération est activée. Si le moteur est coupé au cours de la régénération, il se peut que le processus ne s’achève jamais.

Pour les filtres à particules non montés en usine (OEM), l’ECU du véhicule ou de la machine n’a aucun contrôle sur le filtre à particules. Les fabricants de filtres à particules rétrofit ont donc dû chercher d’autres solutions pour régénérer leurs filtres à particules céramiques :

  • avec éléments chauffants électriques
  • avec brûleur diesel/gazole
  • avec injection diesel/gazole
  • etc.

Vous aimeriez en savoir plus sur les systèmes de régénération active ?  Alors, contactez-nous sans engagement.

Régénération forcée

La régénération forcée (systèmes OEM) est requise lorsque les critères de régénération « active » ne sont pas remplis et que la teneur en suie dans le DPF a augmenté jusqu’à environ 70 %.  À ce niveau, un accessoire de diagnostic doit être employé pour forcer la régénération. À environ 85 % de niveau de charge de suie, aucune régénération ne peut plus avoir lieu sur le véhicule. Vous devez démonter le FAP pour le nettoyer ou le remplacer.

Qu’est-ce qui peut entraver une régénération normale?

  • Des trajets courts et fréquents où le moteur n’atteint pas la température de service normale
  • Un mauvais type d’huile : les moteurs équipés d’un filtre à particules ont besoin d’huiles à faible teneur en cendres et en soufre (Low SAP).
  • Un problème avec le système d’admission, le circuit de carburant ou le système de recirculation des gaz d’échappement (EGR) provoquant une combustion incomplète va accroître le niveau de charge de suie.
  • Un voyant allumé ou code de panne détecté par le système de gestion du moteur peut empêcher une régénération active ou régénération du pot catalytique.
  • Un faible niveau de carburant empêche la régénération active. Globalement, le réservoir doit être rempli au quart.
  • Un dépassement de l’intervalle entre entretiens/vidanges peut bloquer la régénération
  • Un réservoir d’additif vide

En savoir plus sur les FAP? Lisez ici ce qu’il faut savoir sur les différents systèmes de FAP.