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Fonctionnement du filtre à particules

Dernière modification : 11/10/2017 - 77

Situé juste après le catalyseur (ou parfois le deuxième catalyseur SCR), le filtre à particules ou filtre anti poussières sert, comme son nom l'indique, à filtrer les particules microscopiques émises (de carbone principalement) par les moteurs diesels (et bientôt les essences). Notez que ce système, adopté par toutes les marques, a été inventé par Peugeot dont la motorisation diesel était importante économiquement parlant.
Ces particules sont néfastes de par leur taille, elles entrent alors facilement au plus profond de notre organisme par le biais de nos poumons. Les plus grosses particules sont rejetées naturellement par notre corps via le mucus, mais ces micro particules passent à travers tous les "filtres" de notre organisme.

Différence avec un catalyseur ?

Si le FAP collecte les particules, le catalyseur ne fait pas la même chose. En effet, ce dernier effectue des transformations chimiques sur les gaz d'échappement afin de les rendre moins toxiques / polluants. Le catalyseur transforme, et le FAP récolte. Le SCR (pour réduire le NOx) est aussi considéré comme un catalyseur, et non pas un filtre.

FAP sur essence ?

Oui, cela devient désormais une obligation. Il faut comprendre que les particules fines sont avant tout produites par les moteurs à injection directe. Les essences adoptent donc cette manière de faire alors que cela est déjà courant sur les diesels depuis plus de 15 ans. Le fonctionnement en mode stratifié permet de réduire la consommation mais cela fait exploser le nombre de particules fines ... Résultat, aujourd'hui, alors que le diesel est critiqué de toute part, il produit nettement moins de particules que les moteurs à essence non dotés de FAP.
Donc concrètement, en achetant un diesel vous allez réduire votre consommation, les rejets de CO2 et les particules. Notons toutefois que les Nox restent un problème puisque le diesel en produit plus. La solution a toutefois été trouvée par le biais d'un nouveau catalyseur dénommé SCR (voir plus bas).

FAP sur Essence Puretech

FAP sur un moteur essence 3 cylindres d'origine PSA (Image Peugeot / 308)

FAP sur Diesel HDI

Vous pourrez remarquer que le diesel a besoin d'un catalyseur SCR pour régler le problème des Nox qu'il produit en plus grande quantité que l'essence

régénération : active et passive

Deux types de régénérations du FAP existent. Celle qui se produit toute seule (que l'on appelle passive) arrive quand vous êtes sur autoroute, ou plutôt à une vitesse suffisamment élevée. Dans ces conditions votre ligne d'échappement voit sa température monter significativement, à tel point que cela va bruler naturellement une partie des particules présentes dans le filtre.
Quand vous ne faites pas ce type de trajet pendant un certain moment, le calculateur va détecter que le FAP est en train de se boucher et qu'il faut donc faire quelque chose avant qu'il ne soit totalement colmaté. Pour le détecter, il y a un capteur de pression avant et après le FAP, il suffit ensuite que le calculateur fasse la différence entre les deux pour connaître le niveau de colmatage. Une différence trop importante entre ces deux données indique que les gaz ne passe plus facilement, et donc que le FAP doit être débouché par une régénération. De plus, le kilométrage est compté entre les régénérations, avec un déclenchement de cette dernière une fois un certain seuil atteint (de environ 700 à 1000 km, mais cela dépend des systèmes).
C'est là qu'entre en jeux la régénération active, c'est à dire que la voiture va se charger de monter le tout en température en jouant sur le fonctionnement de l'injection (non perceptible).
Au final le mieux reste de régénérer son filtre à particules de manière passive en effectuant régulièrement des trajets appropriés, mais on a pas toujours le choix ...

Post-injection : Comment le moteur monte la température de l'échappement pour la régénération ?

Donc vous l'avez compris, il faut brûler ces fameuses particules pour s'en débarrasser et éviter tout colmatage qui vous couterait très cher ... Mais comment faire ?
Si l'échappement monte à des températures suffisantes sur autoroute, il faut bien trouver un moyen artificiel de le faire pour ceux qui n'auraient pas fréquenté les voies rapides depuis un bon moment.
Tout d'abord le combo FAP/catalyseur (ils sont ensemble) a été placé le plus en amont possible sur la ligne d'échappement afin d'être le plus près possible du moteur (la source de chaleur ...).
La vanne EGR s'arrête alors d'envoyer gaz vers le moteur, car cela produit une combustion moins chaude.
Enfin, c'est la post-combustion qui va permettre de chauffer le tout à bonne température.

NORMAL

Le calculateur détecte que le FAP se colmate (et doit donc être régénéré) quand il y a une grande différence de pression entre deux sondes de pression situées avant et après le FAP. Notez enfin que le FAP et le catalyseur peuvent être bien séparés contrairement à ce qu'indique ce schéma, mais on les retrouve souvent l'un et l'autre côte à côte. Il peut aussi y avoir un catalyseur SCR sur les modèles récents.


POST-INJECTION (REGENERATION FORCEE)

Plusieurs systèmes et montages alternatifs existent (voir ici). Avec l'AdBlue (un réservoir lui est dédié) il y a une réaction chimique qui permet de réduire la quantité de Nox produite par la combustion.


Voici le système de PSA

La post-combustion/post-injection c'est quoi ?

C'est une combustion/injection postérieure ... Bon, expliquons un peu pour ceux qui n'auraient pas intuité sur la chose.
Vous savez bien que les moteurs dans l'automobile sont à 4 temps. Sur l'un de ces 4 temps/cycles, il y a l'injection de carburant par les injecteurs (oublions ici les vieux moteurs à carburation) peu avant le moment où l'on a besoin de produire une combustion. Et bien dans le cas d'une régénération, il va y avoir une injection après le PMH (point mort haut => piston au maximum de sa hauteur, juste après qu'il y ait eu "l'explosion", ou plutôt la combustion si on veut être plus rigoureux).
De ce fait, le carburant injecté en post combustion (après la combustion donc) va partir avec les gaz d'échappement en direction de ce cher FAP ! La température et pressions étant assez élevées, le carburant va se consumer dans l'échappement (la combustion commence tout de même dans la chambre de combustion) et ainsi produire une grosse chaleur. Le FAP grimpe donc en température et les particules sont brûlées.
Hélas, ce système provoque parfois une montée du niveau d'huile. Le carburant qui n'est pas brûlé tombe vers le carter où se situe l'huile de lubrification. Hélas, un trop plein d'huile n'est pas du tout bon pour le moteur. Et le carburant qui stagne dans l'huile n'est pas génial non plus.

NORMAL

Voici le moment d'injection en temps normal

POST-INJECTION

Dans le cas d'une régénération, il y a une deuxième injection juste après celle qui sert à animer le piston. Le résultat est une augmentation significative de la température dans le moteur sachant qu'elle va se propager plus loin dans la ligne d'échappement, car la combustion de cette post-injection se situe aussi en partie dans l'échappement, en amont du FAP.

Plusieurs types de dispositifs

Grosso modo, tous les FAP fonctionnent comme je l'ai expliqué dans les paragraphes précédents. Toutefois, il est intéressant de connaître les petites distinctions qui peuvent subsister entre les différents systèmes :

1) Additif Adblue : Permet de créer une réaction chimique qui réduit les Nox dans les gaz d'échappement, un peu comme le fait un catalyseur standard (mais lui n'a pas besoin de produit liquide en plus)

Le catalyseur SCR permet de réduire à environ 95% les rejets de Nox ! Il peut être placé avant comme après le FAP

2) Additif en Fer / Cérine : système qui consiste à ajouter un petit réservoir (à côté du réservoir à carburant) rempli de Cérine qui va se mélanger avec le carburant. Cela permet de pouvoir effectuer des régénérations à température moins élevée, environ 450 degrés au lieu de plus de 550 sans additif. Du coup il est plus facile d'arriver à la bonne température, ce qui permet de réduire le temps de la régénération mais aussi la chaleur nécessaire (post-injection moins prononcée, meilleure pour la santé du moteur).

3) Injecteur dans l'échappement : certains constructeurs ont décidé de mettre un injecteur spécifique (qui n'a donc rien à voir avec les autres) dont le rôle sera d'injecter du carburant directement dans l'échappement.

4) Post injection : pas d'additif ici, l'injection est modifiée pour qu'une partie du carburant finisse dans la ligne d'échappement. Cela permet de monter très haut en température et de brûler les particules. Notez toutefois qu'un trajet sur autoroute permet parfois de faire monter la température suffisamment haut pour ne pas avoir besoin de la post-injection. La régénération se fait alors naturellement.

Enfin, notez que le disposition des éléments peut varier d'une marque à l'autre.

Contrairement au schéma plus haut, le catalyseur est situé plus en amont et le FAP est épaulé par le SCR qui est destiné à réduire les émissions de Nox

Voici une régénération forcée. Le plus intéressant arrive après la première minute.

problème de FAP qui se bouche

Un filtre à particules qui se bouche n'est pas si anodin. En effet, il peut perturber le turbo qui utilise lui aussi les gaz d'échappement pour s'animer. Certains sont même allé jusqu'à la casse du moteur suite à la rupture du turbocompresseur.

Prix d'un FAP ?

De 400 à 1000 euros et plus rarement 1500, cela dépendra si le catalyseur ou SCR est inclus avec. Il est composé de métaux rares comme le platine (plus cher que l'or ...) et sa fabrication est relativement complexe.

Vraiment écologique ?

Si le FAP agglutine les particules de manière assez efficace, il génère une sacré pollution quand il se régénère ... En gros, on nous retire les particules fines pour nous envoyer du No2 en grande quantité (dioxyde d'azote), car une fois brulées les particules se transforment en Nox. Malgré tout, les dispositifs modernes SCR permettent de les réduire à 95%.

Enlever le FAP ou pas ?

Certains décident d'enlever leur filtre afin d'éviter les problèmes et/ou de refinancer un FAP qui est devenu inutilisable. Cependant, si vous vous garantissez de ne plus avoir de soucis avec, il y a des conséquences à ne pas négliger :

• Il se peut que vous ne passiez plus le contrôle technique en raison de vos rejets trop importants. Et puis c'est pas terrible au niveau santé publique, cet acte n'est pas vraiment citoyen.
• Vous aurez d'affreuses fumées noires quand vous tirerez sur la mécanique, comme sur les bons vieux diesels traditionnels... Car justement, les particules ne seront plus filtrées. Si certains s'en fichent, d'autres n'imaginent même pas leur belle Audi fumer noir à l'accélération !
• Le turbo peut mal le vivre. En effet, l'électronique croit qu'il est encore présent et pilote alors le turbo en conséquence. La résistance induite par la présence du FAP n'est plus là, ce qui peut provoquer des dysfonctionnements.

Personnellement, je ne recommande pas de l'enlever même si chacun voit midi à sa porte (celui qui en a eu pour plus de 1000 euros après un colmatage ne doit sûrement pas voir les choses comme moi, mais l'air appartient à tous et polluer celui des autres n'est pas non plus très courtois) ...

Vos témoignages repris des avis postés sur le site

Ces retours d'utilisateurs sont repris des avis postés dans la partie essais du site. Si vous signalez vous aussi un FAP dans un avis, il apparaitra ici.

Citroen C4 (2010-2018)

2.0 BlueHDI 150 ch millésime 2016, shine, 165000, jantes 18 pouces start and stop désactivé. : Fap à 155 000 (1400 euros)Sonde température eau moteur à 160 000 (700 euros )Plaquettes de freins arrière qui couinent.

Audi A1 (2010-2018)

1.6 TDI 105 ch Boite manuel, 210000km, 2011. : Panne MMI (100000km)Casse ressort avant (70000km)Panne radar de recul (150000km)Dysfonctionnement FAP et capteurs (180000km)

Opel Mokka (2012-2016)

1.7 CDTI 130 ch 2013 95000kms : perte de puissance lors des bouchons prolongés (1H30) en 1ère et en 2nde...Le FAP sent fort, et la voiture a du mal à repartir à pleine puissance.Le système Start&Stop fait caler le moteur si jamais on joue mal avec la pédale d'embrayage ( qui est très dure sur ma voiture), il suffit d'un rien pour être en sous rapport et caler ça surprend sur l'autoroute !Et l'on comprend vite qu'il faut éteindre ce système avant chaque démarrage.

Peugeot 307 (2001-2008)

2.0 HDI 110 ch 293000 km 2003 version sport : Régulateur de vitesse en panne ,commodo pas en cause , mais le garage n'a pas trouvé la panne ... FAP peut etre à changer ? ou à nettoyer et vanne EGR à décalaminer . Coffre arrière bloqué :deux types de panne soit la batterie qui faibli , soit le micro-contact placé sur le point d'ouverture est HS . facile à démonter ,en profiter pour changer les ampoules de la plaque minéralogique .

Citroen C5 Aircross (2018)

1.5 BlueHDI 130 ch bvm , 79000 kms 2020 : rétroviseur droit changé ( en garanti ) 12 mois

Renault Latitude (2010-2015)

2.0 dCi 150 ch 2011 boite manuelle , 110 000 kms : 1 capteur aval de fap à 92 000 kms , c'est tout .

BMW Serie 3 (2005-2011)

Volvo C30 (2006-2012)

2.4 d 180 ch Auto, 140k, 2007, 17 pouce, Summum : Voyant fap mais sur un véhicule de 17 ans

Peugeot 207 CC (2007-2013)

1.6 HDI 112 ch Édition féline, de 2011, 160 000 km : Fap à 80 000

Citroen C3 II (2009-2016)

1.4 HDI 68 ch Boite 5, 188000 km , 2012 : Fap + poche à changer pour ma part au environ des 180 000 km (usure normale mais de gros frais a prévoir)

Citroen C4 (2010-2018)

1.2 Puretech 110 ch BVM5, 98600km , Juin 2016 , jantes alu 16 pouces version Millenium : La courroie moteur se détériore dans l'huile et bouche la crépine , elle a été changée lors du rappel Citröen gratuit fin 2021 à 70.000km le véhicule avait 5 ans. J'ai synchroniser ce changement avec la vidange, j'ai donc eu la vidange gratuite.Electronique fragile avec le temps , j'ai dû changer le BPGA (Boitier Gestion des Alims) à 8 ans ..(500¤ main-d'½uvre comprise). Oxydation dans la prise USB si le câble USB est branché en permanence (chaud/froid avec la sortie de la clim derrière le socle USB) . Brancher alors le portable mettait un défaut Service . Les ponds d'oxyde cuivre vertes étaient visible dans la socle USB et la prise USB du câble avec la caméra du portable et la Loupe du portable x 10.J'ai dû changer les deux rotules avant qui grinçaient terriblement dans les demi-tours . 380¤ . Mais ce véhicule occasion que j'ai acheté à 4 ans en Juin 2020 n'avait pas bougé 1 an sur un parking lors du covid. C'était un LOA Citroën suivi en concession et totalement révisé par Citroën avant la vente.

Toyota Yaris 2 (2005-2011)

1.4 D4D 90 ch : Encrassement du FAP si petit trajet donc faire plutôt des grands trajets

Ford Kuga 2 (2012-2019)

2.0 TDCI 150 ch 4x4 ST Line Powershift de 2019. 115.000KM : - Sonde FAP HS, voyant moteur orange.- Usure des pneumatiques

Renault Megane 3 (2008-2015)

1.5 dCi 95 ch Manual,160 000 km,2014,ECO LIFE 2 : - FAP & VANNE EGR bouché à 130000 km entrainant la mise en sécurité du moteur et un voyant "Risque de casse moteur"- Capteur de pression des gaz d’échappements HS (A cause du FAP bouché) - Injecteurs fragiles (Sûrement dû au FAP et tous les systèmes antipollution qui bouffent le moteur). Je dois régulière mettre du produit dans le réservoir pour décalaminer les injecteurs, sinon mon moteur tourne sur 3 cylindres...- Radar de recule qui déconne (Notamment par temps de pluie)

Seat Ibiza (2008-2017)

1.4 TDI 80 ch Boîte 5 / 164000km / 2009 / ecomotive / jantes tôle / je kai depuis 1ans (jeunes permis) : Voyant moteur récurrent du a la vanne EGR et/ou du filtre à particules Lecteur de cd hs(C pas si important mais la plage arrière casse facilement)Volant et pommeau de vitesse usé rapidement Problème avec la direction ( pas de soucis de tenue de route ou de casse, par contre un dérèglement du parallélisme récurrent. Ont parle de 3 réglage de parallélisme en 1 ans (dont une après remplacement des rotule de direction et bielletteaxial) mais rien ne change. Après 500borne le volant penche en gauche puis ne bouge pas plus. ) je ne c pas si c le garage qui travaille mal ou si c un défaut constructeur. Poignée de coffre qui prend l'humanité empêchant l'ouverture de celui-ci ( j'ai nettoyer et mis un bou d'alu sur la causse et plus de soucis ) ( merci la technique des anciens) Rétroviseur intérieur à tendance à ce desserrer.

Peugeot 807 (2002-2014)

2.0 HDI 110 ch 250000 : Air bag

Audi A6 (2004-2010)

2.7 TDI 190 ch Boîte méca - 425000km - 2007 - reprog : Achetée d’occasion dans une concession allemande en 2012, j’ai changé ce qui s’use régulièrement alternateur, compresseur de clim, en plus des maladies du modèle comme les tubulures d’admission et les clapets !! A 423000km, grosse panne avec la casse d’une des 4 chaînes de distri !! Je l’aime tellement que j’ai mis un gros gros billet pour la réfection complète du haut moteur, supports moteur, embrayage d’origine fatigué, etc !! Je ne regrette pas ce choix et j’espère l’amener à 700kkm

Mercedes GLE (2015-2019)

250d 204 ch 11/2012, 120.000 km : Plusieurs remplacement d´injecteur suite panne injecteur. A 30.000 tous suite à un rappel de mercedes ( gratuit) . Injecteur 1cremplaceca 80.000km ( 800¤) . De nouveau remplace à 82000 km ( gratuit car sous garantie) . Injecteur 4 remplace à 120.000.km ( 1000¤) . Amortisseur AR airmatic remplace car fuit huile 50.000 km.( 1200 ¤) . De nouveau fuite à 80.000 remplace ( 1500 ¤) . 2 sondes du FAP remplacée à 90.000 km ( 1000¤) ..... Pas fiable comme véhicule. Domage car confortable ( Airmatic)

Peugeot 308 (2013-2021)

2.0 BlueHDI 150 ch 2016 / 230000/ Eat6 / Feline : Pb additif fap mais lié à mauvaise intervention chez Peugeot.

Peugeot 208 (2012-2019)

1.4 HDI 68 ch 120 000 allure : Triangle sient bloc écran mauvais fonctionnement intérieur turbo ferrodo arr fap vanne egr

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