A la Une Emissions polluantes

NOx : quelles procédures à venir ?

Les oxydes d’azote -NO et NO2– sont des polluants très observés par les pouvoirs publics et les organismes de santé pour les risques qu’ils présentent même à de très faibles proportions dans l’air. Bien qu’ils soient très contrôlés lors de l’homologation, il est désormais question de le mesurer à chaque visite au même titre que les autres gaz d’échappement (projet de contrôle technique 2021). Quel est l’avenir des procédures ?

Le type de relevé réalisé avec une charge faible par Maha, à 20 km/h sur son banc combiné freinage et charge.

Le type de relevé réalisé avec une charge faible par Maha, à 20 km/h sur son banc combiné freinage et charge.

Le projet de mesure des oxydes d’azote présents à l’échappement dans le cadre du contrôle technique ne donne actuellement aucune valeur de contrôle, d’autant que la méthode de mesure elle-même ne prévoit pas de procédure. Difficile donc de connaître les limites à appliquer. Quant à se référer aux normes d’homologation, elles n’ont pas de valeurs communes pour tous les gaz à l’échappement pour les moteurs essence ; il en sera de même pour les diesels. Qu’est-il envisagé actuellement ?

La toxicité des NOx

Causant des irritations et des gènes respiratoires, les «NOx» doivent être rangés dans des catégories séparées selon le taux d’oxygène présent. Le «N», c’est l’azote ; il est présent dans l’air que nous respirons dans une proportion de près de 78 %, le reste est composé d’oxygène (21 %) et d’autres gaz divers (1 %). C’est un gaz neutre qui se combine à d’autres atomes pour donner de nombreux produits chimiques, des produits polluants (nitrates des engrais) mais aussi des dérivés à l’utilité reconnue qui servent également à la dépollution des moteurs, notamment l’ammoniac (NH3) qui constitue principalement l’AdBlue, lequel permet justement la catalyse des oxydes d’azote dans le catalyseur « SCR ».

Les di-oxydes d’azotes (NO2) qui sont traités dans les réducteurs SCR, issus des gaz de combustion, sont irritants pour l’appareil respiratoire et baissent la capacité respiratoire. Le monoxyde d’azote (NO) n’est lui pas reconnu comme gaz impactant la santé, permettant même une amplification de la capacité respiratoire, par action sur les bronches.

Les normes

Les taux d’émission de NOx dans les gaz d’échappement sont fixés à chaque évolution des normes de dépollution. En 2000, le taux était de 0,5 g/km (Euro 3) pour un taux constaté à l’usage de 1 g/km) ; la norme Euro 4, en 2005 baissait la valeur d’homologation à 0,25 g/km pour une mesure sur route à 0,8 g/km ; en 2009, l’arrivée de la norme Euro 5 baissait cette valeur à 0,18 g/km, principalement par un changement de mode de mesure ; enfin la norme Euro 6 a permis de descendre à 0,08 g/km  avec une baisse réelle à l’usage à 0,6 g/km.

Non contrôlés jusqu’à maintenant, les oxydes d’azote devaient l’être en 2019, une mesure remise à 2021. Avec une question en suspens sur la méthode de mesure, sur laquelle les avis sont partagés entre les équipementiers, les réseaux de contrôle et les instances législatrices.

PSA est largement impliqué dans le contrôle des particules et des NOx depuis de longues années, et généralement en avance sur les réglementations internationales…

PSA est largement impliqué dans le contrôle des particules et des NOx depuis de longues années, et généralement en avance sur les réglementations internationales…

Des options controversées

Lors du test réalisé en 2017 sur la mesure des polluants des moteurs diesels, deux solutions ont été utilisées, pour obtenir une vue du parc roulant et évaluer des moyens de mesure. La plupart des tests ont été faits en «statique» avec, comme dans la procédure du contrôle classique, des accélérations, mais sans charge. En parallèle, plusieurs centres ont utilisé un banc de charge (ou banc de puissance) avec une procédure spécifique.

Les résultats ont montré qu’une mesure fiable des taux de NOx n’était possible qu’avec une charge appliquée au moteur. Pour les centres de contrôle technique, ce principe représente un investissement pouvant aller jusqu’à plus de 50 000 euros, soit le coût d’une chaîne complète ! Encore faut-il que le centre dispose d’une surface suffisante pour y implanter l’équipement. Aucune suite n’a pour le moment été donnée par l’administration qui vise néanmoins 2021 pour déterminer un mode de mesure des 5 gaz pour les véhicules essence et diesel.

A l’occasion d’une conférence lors de la dernière édition d’Equip Auto (en l’absence des représentants de l’état), les réseaux ont été unanimes pour reconnaître qu’il était déjà trop tard pour 2021 et que l’Europe ne s’étant pas encore prononcé sur le sujet, il est «urgent d’attendre»…

Des solutions

Pourtant sur ce même salon, deux fournisseurs de chaînes d’examen de contrôle technique présentaient leur solution pour une mesure des gaz d’échappement, en charge, pour un investissement minimisé pour les centres.

Maha et Actia, tous deux fournisseurs de bancs de freinage et de cellules de mesure de pollution ont chacun fait des démonstrations de bancs de freinage convertis en bancs de charge. Avec une procédure différente (à 40 km/h pour Actia et à 20 km/h pour Maha), chacun obtient un résultat interprétable des émissions de NOx. Les équipements sont intégrables à la place d’un banc de freinage et l’investissement peut être limité à moins de 10 000 euros, selon leurs fabricants.

Si la démarche est pour le moment française, l’Europe ne reste pas à regarder. Dans le même temps, nous avons notamment appris qu’un organisme espagnol s’est penché sur le sujet et entreprend des tests pour réaliser un test «en charge», sans banc et sans sortir le véhicule de l’atelier ! Des véhicules sont ainsi testés par le réseau Itevelesa dans plusieurs configurations de tests pour évaluer des références de procédures.

C’est ainsi qu’une équivalence a été établie entre le test sur banc de charge à vitesse modérée (20 km/h comme la procédure Maha) et la mise en charge du moteur par la mise en fonction de consommateurs, dont la climatisation. Mais on peut également imaginer l’éclairage, la ventilation, etc. Le rapport est édifiant et permettrait la mesure des NOx sans équipement supplémentaire, une aubaine pour les organismes législateurs.

L’échéance 2021 peut-elle donc être tenue ? Georges Petelet, responsable développement chez Capelec, nous a confié que la démarche française pouvait être remise en question par des décisions à venir au niveau européen sur les mesures des polluants, en premier lieu avec la mise en place d’un contrôle renforcé des particules des moteurs diesels (et peut-être des moteurs essence à injection directe). Les réseaux de contrôle technique de leur côté s’opposent à la mise en place d’un contrôle basé sur le banc de charge, qui occasionnerait des investissements très importants pour les centres, quand bien même ceux-ci disposeraient de la surface nécessaire à son installation !

Un banc de charge adapté aux structures des centres de contrôle technique, peut-être la solution à la mesure des NOx au contrôle initial. Actia (photo) et Maha présentaient leurs solutions sur Equip Auto.

Un banc de charge adapté aux structures des centres de contrôle technique, peut-être la solution à la mesure des NOx au contrôle initial. Actia (photo) et Maha présentaient leurs solutions sur Equip Auto.

 

Parole d’expert : Georges Petelet, responsable du développement CAPELEC
Georges Petelet

Georges Petelet

Capelec est spécialisé dans le matériel de mesure qui est présent dans les centres de contrôle technique, des équipements de mesure de gaz et des réglophares.

«La charge effective appliquée au moteur peut être contrôlée au travers des informations données par l’E-OBD. On constate ainsi que la charge appliquée par une méthode  »douce » comme Maha (ndlr : 20 km/h ) est inférieure à celle qu’on obtient avec la solution de ITEVELESA en Espagne. Cela remet en cause le bien-fondé du banc de charge. Une étude statistique est en cours en Espagne dont on attend actuellement les résultats.

En revanche, dans le même temps, l’avancée sur les mesures de particules est beaucoup plus avancé au niveau européen. La Belgique, l’Allemagne et les Pays-Bas ont fait des propositions et les Pays-Bas intègrent dès 2021 le comptage des particules dans le contrôle technique. On peut penser que cette préoccupation va supplanter la mesure des NOx au niveau européen puis national, et alors qu’aucune solution viable n’est proposée actuellement pour ces émissions.»

Les solutions des constructeurs
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Comme pour les particules ou les autres gaz polluants, les NOx font l’objet de multiples traitements en aval du moteur. Depuis longtemps maintenant, une baisse des émissions «à la source» est obtenue par injection de gaz d’échappement à l’admission. Le but est de réduire le taux d’oxygène présent et de modifier la température de la combustion, qui sont les principales sources de création d’oxydes d’azote (NO et NO2).

Désormais, la vanne EGR se retrouve également sur les moteurs essence à injection directe. Pour compléter ce traitement, un nouveau catalyseur est placé sur le circuit d’échappement dénommé SCR (Selective catalytic reduction) qui transforme les NOx en azote et en vapeur d’eau. Pour renforcer le fonctionnement de l’ensemble SCR et filtre à particules, on injecte en amont de ces pots de l’AdBlue. L’ensemble de ces dispositifs permettent de limiter les émissions des échappements au seul CO2.

1 commentaire concernant “NOx : quelles procédures à venir ?”

  1. Il faut reconnaitre que toutes ces technologies sont très ingénieuses.
    Je lève mon chapeau aux ingénieurs !
    Bravo à eux !

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Jean-Marc Felten dispose d'une formation de technicien d'atelier avec des expériences chez les constructeurs en après-vente qui l'ont orienté naturellement vers la rédaction de notices techniques pendant 20 ans. Une aventure qui s'est terminée comme rédacteur en chef de la Revue Technique Automobile.

Son goût pour la technique a repris le dessus avec près de 10 ans de spécialisation en technique de réparation, enquêtes sur l'équipement de garage et près de 60 bancs d'essais principalement d'appareils de maintenance électronique.

Prendre du recul n'exclut pas la passion : il exerce au sein de la rédaction d'Après-Vente Auto, ainsi qu'en tant que Directeur technique des Grands Prix Internationaux de l'Innovation Automobile d'Equip Auto depuis 2017.

jmarcfelten@hotmail.fr