Le moteur Diesel, tout comme les autres moteurs thermiques (essence, GPL, Fuel Flex...), émet des polluants. Principe, normes et moyens de dépollution, dressons un état des lieux sur la pollution au diesel.
Bon à savoir : la plateforme nationale de prévision de la qualité de l’air Prév’air vous permet de suivre la qualité de l’air extérieur dans votre région, pour les principaux polluants réglementés (ozone, dioxyde d’azote et particules). De même, le nouveau site national Geod'air (Gestion des données d'observation de la qualité de l’air) est la base de données de référence sur la qualité de l'air en France. Il centralise les données de mesure des polluants et élabore les statistiques horaires, journalières, saisonnières et annuelles sur les niveaux de concentration dans l'air ambiant.
Pollution au diesel : principe du moteur Diesel
Dans le moteur Diesel, l'air admis dans la pression de la chambre de combustion s'échauffe. Le gasoil, ou gazole, injecté et vaporisé lui aussi à forte pression s'enflamme au contact de l'air surchauffé, produisant l'énergie calorifique nécessaire à la rotation du moteur.
Les résidus des gaz brûlés sont évacués à l'échappement, formant les fameuses émissions de polluants, au cœur de nombreux débats.
Pollution au diesel : quels sont les polluants émis ?
La combustion est une réaction chimique dépendant des composants employés pour la provoquer. Pour le diesel, ce sont :
- l'air, principalement composé de 21 % de dioxygène (O²) et de 78 % de diazote (N²) ;
- le carburant gasoil, molécules C7H16, composées de 7 atomes de carbone et 16 atomes d'hydrogène.
Elle provoque la recomposition chimique de ces éléments pour former principalement les molécules suivantes :
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Combustions |
Émissions |
Désignation |
Caractéristiques |
Effets polluants |
|---|---|---|---|---|
|
Combustion idéale |
CO² |
Dioxyde de carbone ou gaz carbonique |
Inodore et incolore, plus lourd que l'air |
Non toxique, mais participe à l'effet de serre |
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H²O |
Vapeur d'eau |
Sous forme de gouttelettes |
Non polluant |
|
|
NOx |
Oxydes d'azote |
Inodores et incolores, se forment lors de températures de combustion importantes |
Toxiques, notamment sous forme de NO², provoquent troubles respiratoires, toux, maux de tête Agents de formation du smog, de l'ozone et des pluies acides |
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|
Combustion incomplète |
CO |
Monoxyde de carbone (se forme au détriment du CO²) |
Inodore et incolore, plus lourd que l'air |
Toxique et mortel en quantité importante, empêche l'oxygénation du sang |
|
HC |
Hydrocarbures |
Sous forme d'imbrûlés et de particules |
Cancérigènes |
|
|
O² |
Dioxygène |
Gaz inodore et incolore |
Non polluant, mais sa présence traduit une combustion incomplète |
Pollution au diesel : évolution des normes européennes
Les véhicules diesel, comme les autres véhicules à combustion, sont soumis à des normes d'émissions évolutives définies.
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Normes (à partir de) |
EURO I (01/01/93) |
EURO II (01/07/96) |
EURO III (01/01/01) |
EURO IV (01/01/06) |
EURO V (01/09/11) |
EURO VI (01/09/15) |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
NOx (mg/km) |
- |
- |
500 |
250 |
180 |
80 |
|
CO (mg/km) |
2 720 |
1 000 |
640 |
500 |
500 |
500 |
|
CO² (g/km) |
- |
- |
- |
- |
160 |
130 (95 pour 2 020) |
|
Particules (mg/km) |
140 |
100 |
50 |
25 |
5 |
5 |
|
Nombre de particules (en particules/km) |
|
|
|
|
6 x 1 011 |
6 x 1 011 |
À noter : depuis la norme Euro V, les particules sont mesurées en poids par km et nombre par km, pour contrôler la masse, mais aussi la quantité de particules (maîtrise des particules fines, très cancérigènes).
Les différents moyens de dépollution diesel
Les actions sur la combustion
- L'amélioration des carburants, l'introduction de biocarburants, les stratégies d'injection et la qualité de filtration d'air participent au contrôle et à la réduction des émissions.
- Le procédé EGR (Exhaust Gas Recirculation), solution la plus utilisée, est la recirculation des gaz d'échappement dans la chambre de combustion, permettant de diminuer la température de celle-ci défavorisant ainsi la production des NOx.
- L'apport de nouvelles technologies dans les moteurs, l'admission variable et la distribution variable avec des commandes de soupapes électromagnétiques, modifiant le diagramme de distribution, influent également sur la combustion et ses polluants.
Le traitement de la postcombustion
Il s'agit de dispositifs traitant les polluants après la combustion à l'échappement.
- CO et HC : des précatalyseurs positionnés juste à la sortie du moteur convertissent chimiquement HC, CO en O², H²O et CO².
- Particules : elles sont piégées et stockées dans des filtres à particules (FAP) en structures de nid d'abeille. Un processus de régénération brûle ces particules (550°) :
- par le biais des gaz d'échappement chauds (température de régénération rarement atteinte à cause de l'utilisation du véhicule sur des petits parcours ou parcours urbains...) ;
- avec un précatalyseur d'oxydation et des postinjections ou la présence d'un injecteur supplémentaire à l'échappement (le gasoil imbrûlé s'enflamme alors dans le FAP).
- NOx :
- pièges à NOx : sur le principe du FAP, les NOx sont piégés et régénérés par augmentation de température et excès de carburant ;
- système SCR : l'injection d'une solution à base d'ammoniac (type Adblue®) dans l'échappement transforme les NOx en N² et H²O.
Important : malgré la concentration médiatique sur les méfaits du diesel, les émissions CO² et CO sont plus importantes avec le moteur essence qui, auparavant peu concerné par les émissions NOx, est aujourd'hui lui aussi producteur de ces émissions, avec la mise en place de l'injection directe.
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