L'automobile moderne est équipée de nombreux capteurs, notamment sur la ligne d'échappement des voitures thermiques. Parmi ceux-ci, le capteur de pression des gaz d'échappement joue un rôle essentiel, tant sur les voitures essence que Diesel. Cet article explique le fonctionnement de ce capteur, son rôle, et les pannes potentielles.
Rôle et Fonctionnement du Capteur de Pression des Gaz d'Échappement
Le capteur de pression des gaz d'échappement est une petite sonde qui mesure la température des gaz d'échappement. Cette sonde communique avec le calculateur de la voiture pour permettre des adaptations.
- Moteur Essence : Le capteur détecte les surchauffes, particulièrement importantes avec les moteurs de petite cylindrée turbocompressés. Il veille à ce que la pression du turbocompresseur reste constante, en ajustant l'injection d'essence si nécessaire.
- Moteur Diesel : Le capteur préserve la durée de vie du filtre à particules (FAP) en détectant le moment opportun pour les cycles de régénération, assurant ainsi que le FAP atteigne une température optimale pour calciner les particules fines.
Il arrive fréquemment que jusqu'à trois capteurs soient disposés le long de la ligne d'échappement pour assurer un fonctionnement optimal. Souvent, le capteur de pression des gaz d'échappement est situé à la sortie du moteur, juste avant le turbocompresseur. Parfois, un second capteur est disposé avant le filtre à particules. Si un troisième est présent, il peut être situé à la sortie de ce dispositif antipollution.
Il existe deux types de capteurs :
- Les modèles dits CTP (coefficient de température positive)
- Les CTN (coefficient de température négative).
La résistance du premier augmente relativement à la température tandis que pour le second, c'est l'inverse. Néanmoins, le fonctionnement global est similaire puisque l'objectif est de transmettre des informations au calculateur afin d'optimiser la pression au sein du turbocompresseur et plus généralement, le long de la ligne d'échappement.
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La Vanne EGR : Un Dispositif Antipollution Essentiel
Redoutée par beaucoup d'automobilistes qui circulent principalement en ville, la vanne EGR sert à réduire les émissions de NOx (irritant pour les poumons) sur les moteurs essence et diesel. Cela est obtenu par la réduction de la température température de combustion dans le moteur (les gaz contiennent moins d'oxygène et donc la combustion est forcément moins chaude, un peu comme quand on étouffe un feu). La proportion de gaz réinjectés varie de 5 à 40% selon l'utilisation moteur (la vanne EGR ne travaille qu'à des régimes modestes).
Le principe est assez rudimentaire puisqu'il s'agit de réinjecter une partie des gaz d'échappement dans les chambres de combustion. En effet, selon le régime moteur la vanne dirige plus ou moins de gaz par le biais d'un petit volet / clapet mobile contrôlé par le calculateur. C'est d'ailleurs ce dernier qui se coince lorsque le système est encrassé par des suies en trop forte quantité (les personnes qui ne montent jamais leur moteur dans les tours et qui se limitent principalement au milieu urbain favorisent ce phénomène).
Il suffit généralement de la nettoyer mais de nombreuses concessions ne s'embêtent pas trop en la changeant purement et simplement (ça ne concerne hélas pas que les vannes EGR ...). Notez que ce système ne permet plus de réduire suffisamment les Nox pour être en accord avec les contraintes environnementales.
Une température de combustion élevée mène à la fois à une usure plus rapide du moteur mais aussi à la génération de Nox, car quand l'azote est trop chauffé (je rappelle que l'air en contient environ 80% ...) il se transforme par oxydation en oxydes d'azote (les termes sont clairs). Et ce sont ces oxydes d'azote, aussi divers et variés, qu'on appelle Nox (le x est une variable, car il y en a tout un tas différents : NO2, NO, N2O3 etc... Mais pourquoi les températures seraient particulièrement élevées ? Eh bien tout simplement parce que sur les moteurs modernes on cherche à réduire au maximum les consommations. Et pour cela il faut logiquement introduire le moins de carburant possible dans les cylindres, ce qui induit donc un mélange pauvre : déficit de carburant par rapport à l'air. Et grâce à l'injection directe, le mélange pauvre est plus que jamais favorisé ...
Il n'y a souvent qu'une seule vanne EGR (désormais en avoir deux devient courant), le schéma en indique deux pour être le plus complet possible. En rouge l'échappement et en bleu l'arrivée d'air. On voit bien ici que la vanne EGR est en première ligne concernant les suies liées aux gaz d'échappement. L'utilisation de produit à mettre dans le carburant ou huile peut aider à éviter la formation de bouchon qui empêcherait alors le papillon d'être mobile, mais c'est surtout le type de conduite qui favorisera ou pas son encrassement car c'est en régime bas et constant qu'elle s'active le plus, les conducteurs nerveux de l'accélérateur ont bien moins de soucis (un petit nettoyage régulier par vos soins peut permettre de la faire durer très longtemps si votre manière de conduire favorise son colmatage).
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Cette vanne a la possibilité de dériver (choix effectué par le calculateur) une partie des gaz vers l'admission d'air, gaz qui sont vecteur de saleté sur les diesels car les suies sont grasses et épaisses.
Types de Vannes EGR
Il existe deux principaux types de vannes EGR :
- Haute pression : C'est le plus répandu et le plus simple puisqu'il s'agit d'élaborer un by-pass du collecteur d'échappement à la tubulure d'admission. Notez aussi qu'elles peuvent bénéficier d'un refroidisseur afin de renvoyer les gaz dans le moteur à une température réduite.
- Basse pression : Cette vanne est située plus bas dans le tuyau d’échappement et renvoie ensuite les gaz refroidis par l’échangeur vers le turbo au lieu d’être dirigée directement vers l’admission.
Les sondes lambda et papillon (boîtier papillon) sont normalement des choses qui ne servent qu'aux moteurs essence. Toutefois, l'apparition de la vanne EGR a induit leur existence sous la capot des diesels. En effet, quand la vanne EGR renvoie des gaz d'échappement vers l'admission il compenser en fermant alors un peu le papillon d'admission. C'est principalement au ralenti et à des régimes moteur peu élevés et stables. A pleine charge (accélération franche) elle n'est pas active.
Symptômes d'une Vanne EGR Défaillante
Toutefois, il arrive que la machine s'enraye... Les gaz d'échappement peuvent atteindre des températures très importantes, qui peuvent endommager le capteur, à moyen et long terme. De même, des vibrations répétées peuvent aussi être en cause, au même titre qu'une rupture du câble reliant le capteur à la prise assurant la liaison vers le calculateur.
Les symptômes d'une vanne EGR encrassée peuvent être variés.
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- L'affichage d'un voyant moteur : si le calculateur ne reçoit plus les bonnes informations du capteur, le voyant moteur peut s'afficher. Un passage à la valise diagnostic matérialisant une erreur type P0544, P0546, P2033, P247A, P0549 ou encore P2031 est symptomatique d'un capteur de pression des gaz d'échappement hors d'usage ;
- Mesure des émissions polluantes impossible : le système EGR peut se mettre en défaut ce qui empêche de mesurer correctement les émissions polluantes émises par le moteur, ce qui peut afficher une anomalie de l'antipollution ;
- Erreurs dans les régénérations du filtre à particules : si le capteur envoie de mauvaises informations au calculateur, les cycles de régénération du FAP peuvent ne plus s'effectuer ou au contraire être excessives et pénalisantes à la conduite ;
- Surconsommation : si le FAP se régénère excessivement, alors une surconsommation peut être observée.
Si la vanne EGR reste coincée en position ouverte, les gaz d'échappement seront continuellement renvoyés vers l'admission. Si elle reste coincée en position fermée les conséquences seront beaucoup plus discrètes ... C'est comme si vous aviez condamné votre vanne EGR, ce que certains font d'ailleurs intentionnellement ... Toutefois, le calculateur estime qu'elle existe, donc en ne fonctionnant plus il risque de s'en rendre compte : un voyant peut alors s'allumer. Sachez aussi que la production de NOx de votre moteur sera alors aussi plus importante puisque la vanne EGR est avant tout là pour les réduire.
Diagnostic et Maintenance
Commencez par relever les éventuels codes défauts à l'aide d'une valise diagnostic. Si aucun code anormal ne s'affiche, poursuivez en examinant les connecteurs, afin de déceler une corrosion excessive, une torsion anormale ou un desserrement. Débranchez le capteur et nettoyez-le méticuleusement afin de retirer un potentiel dépôt gras qui pourrait altérer son fonctionnement. Enfin, vous pouvez aussi mesurer la tension sur le connecteur du capteur, qui doit être de 5 Volts.
Dans beaucoup de cas, il suffit de démonter et nettoyer la vanne EGR avec du "décap four". Toutefois, il peut arriver que le grippage de l'ailette ait provoqué des dégâts sur l'actionneur du volet / soupape.
Coût et Remplacement
Heureusement, le coût d'un capteur de gaz de pression des gaz d'échappement est relativement peu coûteux. Comptez entre 20 et 50 € pour obtenir une pièce de rechange. Le remplacement n'est pas très compliqué bien qu'en fonction des modèles de voiture, l'accessibilité est plus ou moins bonne. Précisons aussi que pour les voitures ayant des capteurs au niveau du filtre à particules, il peut être nécessaire de lever le véhicule. Cette opération plus technique peut être confiée à un professionnel. Dans tous les cas, vous avez tout à y gagner à remplacer le capteur dès lors qu'un signe de défaillance apparaît.
Comptez en moyenne entre 100 € et 400 € (main d'œuvre incluse) pour changer de vanne EGR. En effet, sur certaines voitures, l'accès à la vanne EGR est très compliqué et nécessite de démonter de nombreuses autres pièces. Par exemple, sur une Renault Clio 4, comptez en moyenne 80 € pour le changement de vanne EGR alors que pour une Ford C-Max, il faut compter en moyenne 350 €.
Prévention de l'Encrassement
Il est important pour votre voiture et vous d'essayer de maximiser la durée de vie de la vanne EGR. Pour cela, il est conseillé de régulièrement rouler à haut régime sur l'autoroute. De même, un décalaminage permet de nettoyer en profondeur toute la calamine qui s'est accumulée dans le système.
Pour nettoyer votre vanne EGR et éviter qu'elle ne s'encrasse, nous vous conseillons de rouler régulièrement sur autoroute. Il existe des produits nettoyants spécialement prévus pour décrasser votre vanne EGR. Généralement, il s'agit d'un additif décrassant à verser dans votre réservoir de carburant. Il faut ensuite rouler un peu pour que le produit puisse circuler dans le moteur et passer par la vanne EGR. La meilleure solution pour nettoyer une vanne EGR, surtout si elle est très encrassée, est le décalaminage. Il s'effectue avec une machine à hydrogène qui permet de retirer la calamine de votre vanne EGR. Il vous faudra passer en garage pour effectuer le décalaminage de votre vanne EGR.
Tableau Récapitulatif des Problèmes et Solutions
| Problème | Symptômes | Solutions Possibles |
|---|---|---|
| Capteur de pression défectueux | Voyant moteur allumé, erreurs de régénération du FAP, surconsommation | Remplacement du capteur, vérification des connecteurs |
| Vanne EGR encrassée | Perte de puissance, fumée noire, moteur broute | Nettoyage de la vanne EGR, décalaminage, remplacement si nécessaire |
| FAP colmaté | Surconsommation, régénérations fréquentes | Régénération forcée, nettoyage du FAP, remplacement si nécessaire |
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