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La réduction des émissions polluantes est un jeu difficile auquel les ingénieurs sont confrontés depuis un bon nombre d'années déjà (la volonté de réduire les émissions et la pollution date des années 80 avec l'apparition en prelmier lieu du catalyseur). Les moteurs à combustion interne, notamment les moteurs à essence, sont des sources significatives de polluants tels que les hydrocarbures (HC) et le monoxyde de carbone (CO), particulièrement lors du démarrage à froid. Pour contrer ce problème, les constructeurs automobiles utilisent diverses technologies, dont le système d'air secondaire. Cet article explore le fonctionnement et l'utilité d'une pompe d'injection d'air secondaire pour les moteurs de voiture lorsque le moteur est froid.
A ne pas confondre avec la pompe à vide ...
Lors du démarrage à froid, les émissions de HC et de CO sont particulièrement élevées car le catalyseur n'a pas encore atteint sa température de fonctionnement optimale (300 à 350 °C). En effet, jusqu'à 80% des émissions d'un cycle de conduite peuvent être produites pendant cette phase critique. Le système d'air secondaire intervient pour réduire ces émissions en injectant de l'air supplémentaire dans le flux d'échappement.
Le système d'air secondaire fonctionne en injectant de l'air supplémentaire dans le système d'échappement, augmentant ainsi la quantité d'oxygène disponible pour la réaction chimique qui convertit les HC et CO en dioxyde de carbone (CO2) et en eau (H2O). Ce processus aide à réduire les émissions nocives avant que le catalyseur ne devienne pleinement opérationnel. En injectant de l'air supplémentaire (riche en oxygène) dans l'échappement, on fournit l'oxygène nécessaire pour que les hydrocarbures imbrûlés et le monoxyde de carbone puissent subir une postcombustion. Cette postcombustion transforme les HC et CO en dioxyde de carbone (CO2) et en eau (H2O).
Il existe deux types principaux de systèmes d'air secondaire : les systèmes actifs et les systèmes passifs.
Le système d'air secondaire actif se compose généralement des éléments suivants :
Voici la pompe, une sorte de pulseur spécifique
Ici la soupape d'ouverture
Pendant que le système est actif, le calculateur moteur met en marche la pompe électrique via le relais de commande. En même temps, la soupape de commande pneumatique (ou électrique, selon les autos) s'ouvre, permettant à la dépression du tube d'aspiration d'agir sur la soupape combinée. Cette dépression ouvre la soupape combinée, permettant à l'air supplémentaire d'être injecté derrière les soupapes d'échappement dans le tuyau d'échappement. Une fois que la régulation lambda devient active, le système d'air secondaire est désactivé pour éviter tout dommage potentiel à la pompe électrique ou la soupape causé par les gaz d'échappement chauds. Car c'est la principale faiblesse du système, à avoir que les gaz remontent parfois (en raison de leur pression importante) dans la soupape et l'encrasse.
Elle peut aussi servir à d'autres fonctions complémentaires :
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