Fonctionnement de l'Adblue / SCR
Plan de l'article :
Devenu obligatoire depuis 2014 sur les véhicules légers vendus en concession, le dispositif Adblue ou SCR (Selective Catalytic Reduction) a même été jusqu'à influencer la nomenclature des moteurs diesel : EcoBlue, Blue dCi, BlueHDI etc.
Comme vous l'aurez sans doute compris, il s'agit d'un dispositif de dépollution de plus qui se greffe aux Fap, vanne EGR et plus généralement à la multitude de dispositifs de dépollution qui ont fleuri sur les automobiles modernes. Il est devenu indispensable depuis que les critères de la norme Euro 6 ont réduit à 80 mg/km la masse maximale des NOx en sortie d'échappement. Les constructeurs arrivaient donc à s'en sortir sans le catalyseur SCR avant cette date (exemple avec la vanne EGR).
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Ce dispositif est à mettre à part du piège à NOx qui est une autre méthode pour réduire les émissions de ce gaz (fonctionne un peu comme un filtre à particules). C'est d'ailleurs sur cette technologie de "NOx Trap" que Volkswagen s'est retrouvé dans l'affaire du dieselgate. La technologie SCR étant plus efficace (80% de réduction de NOx quand il est à température optimale), il n'y a donc plus vraiment de constructeur qui utilise de piège à NOx, ou alors ils l'ajoute à la réduction SCR (les deux systèmes sont alors cumulés/additionnés).
De quelle pollution se charge l'Adblue?
Le dispositif Adblue combat les oxydes d'azote qu'on nomme ici NOx : dioxyde d'azote. Le X est là pour incarner une variable indéfinie car il existe une multitude d'oxydes d'azote. Exemple : No3.
Les NOx se présentent sous la forme d'un gaz qui est à la fois toxique (très irritant pour les poumons) et très puissant en terme d'effet de serre en favorisant notamment la formation d'ozone, il cumule donc tous les inconvénients.
Pourquoi l'Adblue sur le diesel principalement ?
C'est en raison de la forte teneur en CO2 à la sortie d'échappement qu'il y a ici une forte production de NOx. En effet, les diesels fonctionnent en mélange pauvre (voilà pourquoi il n'y a pas besoin de papillon des gaz) et induisent donc forcément plus d'O2 en sortie d'échappement. Plus d'explication en dessous ...
Ce dispositif est donc une sorte de "super" vanne EGR car cette dernière consistait justement à réduire les NOx en réduisant le taux d'oxygène dans le comburant admis (pour cela on injecte dans les cylindre un mélange air / gaz d'échappement).
Comment ça marche ?
Transformation chimique : oxydation
Comme on l'a dit précédemment, le fonctionnement sans rapport stœchiométrique (qu'on retrouve sur l'essence) mène à un fonctionnement en mélange pauvre (et donc un excès d'oxygène O2 en sortie d'échappement). Cet O2 va se combiner à l'azote (N) et alors générer des NOx.
N + O2 = NOx
Le but ici est d'induire une transformation chimique entre ce point et la sortie d'échappement, à savoir au niveau du catalyseur SCR ... On va alors utiliser un mélange d'eau déminéralisée (les deux tiers) dans laquelle se trouve de l'urée (un tiers seulement donc) : l'Adblue.
1) L'urée de l'Adblue va se transformer en ammoniaque grâce à la chaleur de l'échappement (ce que l'on a besoin pour réduire les NOx, et on aurait pu directement injecter de l'ammoniaque à la place de l'urée). Il faut donc aussi déduire que la température est ici déterminante, comme presque toujours avec les dispositifs antipollution qui fonctionnement mal à froid.
2) L'ammoniaque (associé à de l'oxygène qu'il y a déjà dans les gaz d'échappement) va directement agir sur les NOx en les transformant : 4 NH3 (ammoniaque) + 4 NO (monoxyde d'azote) + O2 (oxygène) → 4 N2 (Azote) + 6 H2O (eau)
3) les excès d'ammoniaque sont alors "filtrés" (transformés) par un catalyseur pour ne pas être libérés dans l'air
Fonctionnement pratique
Il y a plusieurs dispositions possibles (c'est ici un stand d'équipementier qui cherche à vendre ses services aux marques automobiles)
Dans les faits on a donc un réservoir d'Adblue rempli d'urée diluée avec de l'eau ("pure" = déminéralisée) qui va être relié à l'échappement (catalyseur SCR) par le biais d'un circuit et d'un injecteur qui peut aller jusqu'à une pression de 10 bars. Des capteurs de température et de taux de Nox sont présents afin que le calculateur puisse contrôler le tout avec un minimum de justesse.
Il y a donc adaptation en continue du dosage comme le fait le calculateur d'injection avec la sonde lambda.
Plusieurs montages existent, avec parfois le FAP en aval (généralement il est en amont)
Le réservoir
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