Un filtre à particules (FAP) est un composant essentiel des voitures diesel modernes, conçu pour réduire les émissions polluantes. Il est situé après le catalyseur et avant le silencieux, intégré à la sortie d'échappement.
Fonctionnement du FAP
Le FAP est équipé d'un système de filtration qui retient les fines particules cancérigènes et polluantes présentes dans les gaz de combustion, particulièrement des moteurs Diesel. Lancé au début des années 2000, l’équipement de filtres à particules est obligatoire sur les moteurs diesel neufs depuis le 1er janvier 2011. Les normes environnementales sont devenues plus strictes, imposant des limites maximales de rejets polluants régulièrement revues à la baisse grâce aux NORMES EUROPEENNES D'EMISSIONS.
Le rôle du FAP est de filtrer les particules contenues dans les gaz d’échappement des moteurs diesel. Le FAP d’une voiture a pour but de filtrer les particules contenues dans les gaz d’échappement des moteurs diesel. Le filtre à particules (FAP) protège l’air que nous respirons en retenant les particules nocives émises par le moteur.
Il est important de noter qu'il est interdit de rouler avec un FAP défaillant ou sans FAP sur un véhicule homologué, sous peine de sanctions.
Composition du FAP
Les particules de suie sont des billes microscopiques de carbone (C), composées de carbone pur, d'hydrocarbures, d'oxydes métalliques et de souffre. Elles sont dites "en suspension" et sont nocives pour la santé. Un FAP est composé d'un corps en céramique divisé en petits canaux microscopiques (environ 50 par cm²), formant un nid d'abeille. Ces canaux, en cordiérite ou carbure de silicium, sont encastrés dans une enveloppe métallique (souvent en inox). Quand les gaz d'échappement traversent le filtre, les particules de suie restent emprisonnées, piégeant jusqu’à 99 % des particules.
Lire aussi: FAP Nissan X-Trail : Tutoriel de remplacement
Comment fonctionne un filtre à particules ?
Pour un bon fonctionnement, le FAP doit se débarrasser de la suie pour éviter le bouchage. Les particules de suie accumulées forment une couche sur les parois, améliorant l'efficacité de la filtration mais entraînant une perte de charge dans l'échappement. Le moteur s'encrasse et perd en puissance. La filtration est un procédé de séparation permettant de séparer les constituants d'un mélange qui possède une phase liquide et une phase solide au travers d'un milieu poreux.
Régénération du FAP
Le filtre à particules fonctionne selon deux cycles :
- Le cycle de filtration: le filtre capture les particules microscopiques en suspension dans les gaz d’échappement. Cela entraîne la formation d’une couche de suie sur la paroi du FAP.
- Le cycle de régénération: il consiste à nettoyer le filtre à particules pour le libérer de la couche de suie devenue trop importante. Il s’effectue sous la forme de cycles automatiques durant lesquels la température des gaz d’échappement est élevée afin de brûler les différents dépôts.
Il existe deux types de régénération :
- Régénération passive: Lorsque le moteur est à pleine charge, il dégage assez de chaleur pour désintégrer la suie piégée dans le filtre.
- Régénération active: Lorsque le moteur est à faible charge, le calculateur moteur intervient en arrêtant la vanne EGR, activant la post-injection et pilotant le turbo pour augmenter la température des gaz d'échappement et brûler les particules.
La régénération active est possible grâce à l’intervention du calculateur moteur, qui effectue diverses opérations. Cela va entraîner une augmentation de la température des gaz d'échappement pour brûler les particules. Une fois brûlées, les particules de carbone se transforment en gaz carbonique, en vapeur d'eau et le reste en cendre. Le filtre peut enfin retrouver sa propreté grâce à cette intervention.
Pour optimiser l’efficacité du filtre à particules et prolonger sa durée de vie, une solution complémentaire consiste à réaliser une régénération manuelle à l’aide d’un outil de diagnostic. Cette procédure, appelée régénération du FAP avec une valise de diagnostic, permet d’enclencher le cycle de nettoyage même lorsque les conditions de roulage ne le permettent pas.
Lire aussi: Fonctionnement Filtre Injecteur Essence Bosch
Régénération forcée et nettoyage FAP complet
La régénération forcée du filtre à particules brûle uniquement les suies en chauffant le FAP à 600°C pendant 20-30 minutes, idéale pour un encrassement léger. Le nettoyage FAP professionnel élimine aussi les cendres et résidus d'huile impossibles à brûler, prolongeant significativement la durée de vie du filtre.
Plusieurs méthodes de régénération existent : régénération passive, ou régénération forcée. La régénération forcée devra être exécuté par un mécanicien pour nettoyer le filtre de suie et désactiver le mode dégradé.
Durée de vie et remplacement du FAP
Le FAP a une durée de vie limitée, généralement entre 100 000 et 120 000 km. Son coût varie de 200 à 800€ selon la marque et le modèle du véhicule. La durée de vie se réduit pour les conducteurs urbains, car les trajets courts empêchent la régénération.
Théoriquement, la durée de vie du filtre à particules correspond à celle de la voiture. Le remplacement complet du filtre à particules intervient généralement entre 150 000 et 200 000 km, soit tous les 8 à 10 ans, lorsque le nettoyage FAP ne suffit plus à restaurer ses performances. Remplacer un filtre à particules peut s’avérer onéreux. Avant de passer par l’intervention technique, il est recommandé de procéder à un cycle de régénération.
Quand nettoyer mon FAP ?
Le nettoyage FAP préventif avec additif doit être réalisé une fois par an ou tous les 15 000 km pour les conducteurs effectuant principalement des trajets urbains courts. Un nettoyage approfondi en atelier s'impose tous les 80 000 à 120 000 km, soit environ tous les 4 à 6 ans selon votre utilisation.
Lire aussi: Tout savoir sur le filtre à pollen
Signes d'un FAP encrassé
Un Filtre à Particules encrassé peut se traduire de différentes manières :
- Une perte de puissance: les gaz d’échappement ne pouvant plus s’échapper correctement du moteur, celui-ci fonctionne en sous-régime. Cela occasionne naturellement une perte de puissance.
- Le voyant moteur allumé: en cas de FAP bouché, un voyant moteur s’active sur le tableau de bord, indiquant qu’il est nécessaire de faire appel à un concessionnaire pour remédier à la défaillance, et ainsi, éviter une panne de moteur.
- Le fonctionnement en mode dégradé: lorsque le FAP est encrassé, votre véhicule peut passer automatiquement en « mode dégradé » : c’est-à-dire que votre moteur est en marche mais fonctionne au ralenti. À terme, cela peut endommager d’autres pièces mécaniques.
Que faire quand le voyant FAP s'allume et s'éteint ou qu'il reste allumé ?
Quand le voyant FAP s'allume, cela signifie donc que le filtre est trop chargé et encrassé. Un voyant FAP qui clignote indique généralement qu'il faut nettoyer le FAP ou le regénérer. Il faut alors procéder à la régénération du filtre à particules.
Les symptômes d'encrassement incluent le voyant FAP allumé, la perte de puissance moteur et la surconsommation de carburant.
Les différentes méthodes professionnelles de nettoyage FAP
Le nettoyage FAP professionnel s'appuie sur trois technologies principales, chacune adaptée à un niveau d'encrassement spécifique.
- Le nettoyage chimique: le filtre est plongé dans un bain de solution dégraissante pendant 4 à 8 heures, puis rincé à haute pression pour éliminer suies et résidus carbonés.
- Le décalaminage à l'hydrogène: L'injection d'hydrogène dans l'admission d'air provoque une combustion plus complète qui décolle progressivement les dépôts de calamine dans tout le système, incluant le FAP, la vanne EGR et le turbo.
- La technologie ultrasonique: Les vibrations haute fréquence créent des millions de microbulles qui implosent et décollent mécaniquement tous les dépôts, même les plus tenaces.
Impact environnemental et solutions écologiques
Un FAP mal entretenu augmente les émissions polluantes de votre véhicule jusqu'à 1000 fois au-delà des normes Euro 6 ! Les particules fines non filtrées contribuent directement à la pollution atmosphérique urbaine et aux problèmes respiratoires. Le nettoyage FAP régulier permet de maintenir une filtration efficace à 99,9% des particules nocives.
Le Filtre à particules produit toujours un effet négatif sur l’environnement, notamment par rapport au réchauffement climatique puisqu’il produit en plus des gaz à effet de serre. De plus, actuellement des pratiques courantes et illégales sont observées, celle du démontage du filtre à particules et de leurrer le calculateur des véhicules pour se dispenser des coûts de maintenance des FAP tout en gardant les performances d’un moteur amélioré.
Selon la loi, et d'après l’article L. 318-3 du Code de la route interdit très explicitement de « supprimer un dispositif de maitrise de la pollution », et ce, depuis 2014. L'amende encourue est de 7500€. En 2018 et afin de mieux vérifier ce type d'infractions, les contrôles techniques ont été durcis, et la sévérité à l'égard de la pollution se renforce chaque année toujours plus.
Additifs pour FAP
Certains additifs spéciaux contiennent du fer (Fe) ou du cérium (Ce) dissous dans un mélange d'hydrocarbures (carburant diesel), communément appelé "cérine". Ils permettent le nettoyage, la régénération ou la protection du FAP et de ses composants.
FAP essence vs FAP diesel
La première et principale différence, c'est la température des gaz d’échappement. Sur un moteur diesel, elles sont beaucoup plus basses que sur un moteur essence. Ainsi, les cycles de régénération “active” sont beaucoup plus fréquents. Sur les FAP essence, ils sont presque inexistants. Ainsi les filtres à particules pour essence coutent bien moins cher en production.
Recyclage des FAP
La grande majorité du recyclage concerne Les catalyseurs. Seuls ceux qui sont couplé à des catalyseurs, (comme chez BMW ou MAZDA par exemple),peuvent être recyclés dans leur totalité.
Rouler avec le voyant FAP allumé
Les voyants affichés sur le tableau de bord sont toujours source d'angoisse pour les conducteurs. Si le niveau de saturation atteint environ 24 grammes, le voyant FAP s’allume ! A partir d’un seuil de colmatage de 40 grammes (échec de la régénération forcée), le voyant moteur et même le témoin des bougies de préchauffage s’allument en plus du voyant FAP. La régénération active se bloque alors afin d’éviter toute dégradation du filtre.
Il n'est pas dangereux de continuer à rouler avec ce voyant allumé. Cependant, vous devriez essayer de faire accélérer votre voiture dès que possible. Emmenez votre voiture sur l'autoroute la plus proche ou sur une route nationale ayant une limite de vitesse de 80km/h ou plus afin de rouler pendant un certain temps à un certain régime moteur pour régénérer le filtre.
Coût de la réparation du voyant de filtre à particules d'échappement
Le coût variera selon la gravité du problème et le modèle de votre voiture. Si le filtre doit simplement être régénéré, il s'agit généralement d'une réparation rapide et facile qui ne vous coûtera que le carburant utilisé pour rouler à grande vitesse puisque conduire à 80km/h pendant quinze à trente minutes suffira à régler le problème.
Un programme de régénération forcée devra être exécuté par un mécanicien pour nettoyer le filtre de suie et désactiver le mode dégradé. Cela coûtera entre 80 et 200€ en moyenne. Le nettoyage physique du FAP coûte entre 200 et 500€. Les frais seront plus élevés dans le cas où filtre à particules devrait être remplacé.
Contrôle technique et voyant FAP
La plupart des voyants d'alerte entraîneront un échec au contrôle technique s'ils sont constamment affichés sur le tableau de bord pendant le test. Le contrôle du filtre à particules est un élément standard du contrôle technique pour tout véhicule diesel. Les problèmes avec le filtre à particules entraîneront souvent un échec au contrôle technique, tout comme si la voiture est en mode dégradé pendant le test.
Conclusion
En conclusion, le filtre à particules est un élément essentiel pour réduire les émissions polluantes des véhicules diesel. Un entretien régulier, incluant des cycles de régénération et, si nécessaire, un nettoyage professionnel, est crucial pour maintenir son efficacité et éviter des réparations coûteuses. Ignorer les signes d'un FAP encrassé peut entraîner une perte de puissance, des dommages au moteur et un échec au contrôle technique.
tags: #filtre #a #particule #audi #fonctionnement #et