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Le traitement des gaz d'échappement SCR à double dosage réduit les NOx

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Le système de traitement des gaz d'échappement SCR (Selective Catalytic Reduction) réduit de manière significative la teneur en oxyde d'azote des gaz d'échappement.

La technologie SCR (Selective Catalytic Reduction) à « double dosage » Volkswagen nécessite un second catalyseur SCR qui est situé dans le dessous de caisse du véhicule.

La double injection d'AdBlue dans le système d'échappement permet de réduire significativement les émissions d'oxyde d'azote d'environ 80%.

Sachant que la distance jusqu'au moteur est plus importante, la température d'échappement en amont du deuxième catalyseur peut être inférieure de 100 °C. Cela élargit la fenêtre de post-traitement des gaz d'échappement: même à des températures de gaz d'échappement proche du moteur de 500 °C, le système peut atteindre des taux de conversion très élevés.

De l'AdBlue est injecté de manière sélective en amont de deux catalyseurs SCR installés.

L'ammoniac est nécessaire pour réduire la quantité d'oxyde d'azote produite par les moteurs diesel

L'ammoniac est injecté sous forme d'agent réducteur aqueux (AdBlue) dans les gaz d'échappement grâce à un module doseur placé en amont d'un catalyseur SCR, au niveau duquel la solution s'évapore.

L'agent réducteur est divisé et s'associe avec la vapeur pour former de l'ammoniac. Un catalyseur de blocage en aval du système SCR empêche l'excès de rejet d'ammoniac. Dans le catalyseur SCR, l'ammoniac (NH3) réagit ensuite sur un revêtement spécial avec l'oxyde d'azote (NOx) pour former de l'eau et de l'azote inoffensif (N2).  

Dans les systèmes de traitement des gaz d'échappement actuels, un catalyseur SCR à couplage est situé entre le turbocompresseur, le catalyseur d'oxydation (qui convertit les hydrocarbures non brûlés) et le flexible reliant la pièce au silencieux. Le revêtement SCR est appliqué à la structure en nid d'abeilles du filtre à particules, permettant ainsi à un seul composant d'occuper plusieurs fonctions.

L'installation en couplage signifie que les températures que les gaz d'échappement doivent atteindre pour parvenir à des taux de conversion élevés sont obtenues rapidement après un départ à froid.

La fourchette idéale pour atteindre des taux de conversion de plus de 90 % se situe entre 220 °C et 350 °C. Ces conditions sont obtenues dans de nombreuses situations d'utilisation.

Les taux de conversion ne dépassent pas 350 °C grâce au mélange à double dosage. De telles températures se produisent lorsque le véhicule roule à des vitesses élevées sur l'autoroute, à des régimes moteur  importants sur une période prolongée ou en montée, si le véhicule est très chargé ou s'il tracte une remorque.

Le mélange de double dosage compense un inconvénient des moteurs diesel modernes. Ces derniers émettent moins de CO2 que les moteurs essence car le gasoil présente une densité énergétique plus élevée et le processus de combustion est plus efficace.

Les moteurs diesel sont soumis à des exigences particulières, car la combustion du carburant se fait avec un excès d'air. Le principal composant de l'air est l'azote et celui-ci réagit avec l'oxygène pendant la combustion pour former de l'oxyde d'azote.

Le système de traitement des gaz d'échappement SCR à double dosage est utilisé dans la Passat 2.0 TDI Evo de 150 ch, qui satisfait aux exigences techniques de la norme antipollution Euro 6d, , avant son introduction dans la Golf.

Les niveaux de NOx RDE (émissions en conditions réelles) du 2.0 TDI Evo avec double dosage sont inférieurs d'environ 80% par rapport à la génération précédente des modèles concernés.

La Passat 2.0 TDI Evo 150 ch affiche une consommation de carburant en cycle mixte 3,9 litres aux 100 km et des émission de CO2 en cycle mixte de 101 g/km .

Eric Houguet, 30/08/2019
   
 

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