La réduction des émissions polluantes est un défi constant pour les ingénieurs automobiles depuis les années 80, avec l'introduction du catalyseur.
Le rôle du système d'air secondaire
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), en particulier lors du démarrage à froid. Pour contrer ce problème, les constructeurs automobiles utilisent diverses technologies, dont le système d'air secondaire.
Jusqu'à 80 % des émissions d'un cycle de conduite sont en moyenne produites lors du démarrage à froid. Comme le catalyseur ne commence à fonctionner efficacement qu'à partir d'une température de 300 - 350 °C, d'autres mesures efficaces doivent prendre le relais pendant ce temps-là pour faire baisser les émissions.
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.
Pour qu'il y ait suffisamment d'oxygène pour la réaction pendant le démarrage à froid, lorsque le mélange est très riche, de l'air supplémentaire est injecté dans le flux d'échappement. 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.
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Types de systèmes d'air secondaire
L'air secondaire peut être amené de manière active ou passive.
- Système passif : Ce système utilise les variations de pression dans le système d'échappement pour aspirer l'air supplémentaire. Grâce à la dépression créée par la vitesse de circulation des gaz d'échappement, l'air est aspiré par une soupape de distribution.
- Système actif : Dans ce système, une pompe injecte activement de l'air dans le flux d'échappement. Cette méthode permet un contrôle plus précis de l'injection d'air, assurant ainsi une réduction plus efficace des émissions de HC et de CO.
Composants et fonctionnement du système actif
Dans le système actif, le relais de pompe à air secondaire J299 piloté par l’appareil de commande Motronic commute le courant destiné au moteur de la pompe à air secondaire V101. 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.
Le système d'air secondaire est désactivé au bout de 100 secondes environ. 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.
Diagnostic et problèmes potentiels
Lors du diagnostic, les tensions des sondes en amont et en aval du catalyseur sont comparées par l’appareil de commande du moteur. Si ce rapport s’écarte de sa plage de consigne, la gestion du moteur détecte un dysfonctionnement du catalyseur. La régulation lambda du moteur a lieu même en cas de défaillance de la sonde en aval du catalyseur.
La soupape d’injection d’air secondaire est une soupape électro-pneumatique.
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En général, le bruit d'avion que tu décris vient d'une pompe à air secondaire qui s'est défaite au milieu, et donc qui doit être remplacée ou réparée. C'est un système qui effectivement sert à tromper les lambda le temps que le cata est froid permettant de ce fait d'enrichir beaucoup plus afin de faire chauffer plus vite le cata pour qu'il arrive a sa température de fonctionnement. C'est pas souvent mais quand ça déconne mais ça peut causer des soucis de démarrage.
Autres considérations
La pompe d'injection d'air secondaire peut être utilisée dans le cadre des systèmes de diagnostic embarqué pour tester et surveiller le fonctionnement du catalyseur et des autres composants du système d'échappement.
Cette pompe à air secondaire se trouve dans beaucoup de voitures (Porsche, Audi, Seat, VW)...
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