Les gaz d’échappement des voitures essence et diesel
Les gaz d’échappement, issus de la combustion des moteurs essence et diesel, sont devenus une préoccupation majeure. Tant et si bien qu’aujourd’hui, une flopée de dispositifs antipollution viennent équiper nos véhicules pour une mobilité plus propre.
Comment les gaz d’échappement se forment-ils ?
Les gaz d’échappement sont formés pendant le processus de combustion interne du moteur. Dans un moteur essence, le carburant est mélangé à l’air dans le collecteur d’admission. Puis le piston comprime le mélange air-carburant dans le cylindre. Une étincelle générée par la bougie d’allumage provoque ensuite l’inflammation du mélange.
Dans un moteur diesel, l’air est aspiré dans le collecteur d’admission. Le piston comprime ensuite l’air dans le cylindre pour augmenter sa température. Puis le carburant est injecté directement dans le cylindre à la fin de la compression, où il s’enflamme spontanément.
Les gaz brûlés résultant de cette combustion sont enfin évacués par la soupape d’échappement.
De quoi se composent les gaz d’échappement ?
Dans les gaz d’échappement des voitures essence et diesel, nous retrouvons un certain nombre de substances, notamment :
Du dioxyde de carbone (CO2), issu de la combustion complète du carburant.
Des oxydes d’azote (NOx), composés d’azote et d’oxygène.
Du monoxyde de carbone (CO), résultant de la combustion incomplète du carburant.
Des hydrocarbures (HC), composés organiques non brûlés.
Des particules fines riches en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), résultat de la combustion incomplète du carburant et, le cas échéant, de l’usure des composants du moteur.
Le saviez vous ?
De l’essence ou du diesel, lequel pollue le plus ?
Il est difficile de répondre à cette question de manière catégorique. Les moteurs diesel émettent moins de CO2 par kilomètre par rapport aux moteurs essence du fait d’une meilleure efficacité énergétique. D’un autre côté, ils ont tendance à émettre davantage de NOx. Mais les moteurs essence, pour leur part, généreraient trois fois plus de particules fines.
Gaz d’échappement : quelles conséquences sur l’environnement et la santé ?
C’est désormais bien connu, les gaz à effet de serre issus des émissions de CO2 contribuent au réchauffement climatique. En outre, les oxydes d’azote (NOx) et les composés organiques volatils (COV) émis par les véhicules réagissent dans l’atmosphère pour former du smog, lequel peut avoir des effets néfastes sur la qualité de l’air. Certains composants des gaz d’échappement, comme les oxydes de soufre (SOx), peuvent également contribuer à l’acidification des sols, des eaux, et ainsi, affecter la biodiversité.
Les gaz d’échappement des voitures essence et diesel ont aussi de lourds effets sur la santé humaine. Les particules fines émises par les gaz d’échappement peuvent pénétrer profondément dans les poumons, entraînant des problèmes respiratoires, comme l’asthme, la bronchite et d’autres maladies pulmonaires. Des études suggèrent, par ailleurs, que l’exposition aux émissions de véhicules peut être liée à des problèmes cardiovasculaires. Certains composés présents dans les gaz d’échappement, comme les HAP, sont aussi classés comme cancérigènes potentiels. L’exposition prolongée aux polluants des gaz d’échappement peut, en outre, affaiblir le système immunitaire.
Quels sont les moyens mis en œuvre pour réduire les gaz d’échappement ?
Afin de limiter la pollution atmosphérique liée aux gaz d’échappement des voitures essence et diesel, plusieurs dispositions ont émergé ces dernières années :
Mise en place de la vignette Crit’Air, restreignant l’accès aux zones urbaines pour les véhicules les plus polluants.
Campagnes de sensibilisation pour encourager les modes de transport plus propres (vélo, transports en commun…) et promouvoir le covoiturage.
Mesures incitatives (prime à la conversion, bonus écologique) pour l’achat de véhicules plus propres.
Taxes sur les véhicules les plus polluants (malus écologique, taxe carbone).
Ou encore développement de carburants verts, comme le bioéthanol.
Face aux défis sanitaires et environnementaux posés par les émissions de gaz d’échappement des voitures essence et diesel, l’industrie automobile a aussi introduit des systèmes antipollution. Ceux-ci se composent de différents éléments, travaillant de concert pour minimiser les émissions nocives au cours des différentes phases du moteur :
Le catalyseur.
Le capteur PMH (Position du Point Mort Haut).
La sonde de température du liquide de refroidissement.
Le capteur de pression de l’air.
Le filtre à particules.
La sonde lambda.
La vanne EGR (Recirculation des Gaz d’Échappement).
Le saviez vous ?
Les premières réglementations relatives aux émissions automobiles ont émergé dans les années 1960 aux États-Unis. L’accent a été mis initialement sur la réduction des émissions de monoxyde de carbone et d’hydrocarbures. Au fil des décennies, ces normes ont été étendues aux NOx et aux particules fines.
Le catalyseur
Le catalyseur est un composant clé du système antipollution. Son rôle est de convertir les gaz toxiques en substances moins nocives, comme l’eau ou l’azote.
Le capteur PMH
Le capteur PMH mesure la position du piston dans le cylindre du moteur. Cette information est essentielle pour synchroniser l’injection de carburant et optimiser la combustion. En effet, une combustion plus efficace réduit les émissions.
La sonde de température du liquide de refroidissement
Cette fameuse sonde mesure la température du moteur. Elle permet d’alerter le conducteur en cas de surchauffe.
Le filtre à particules
Le filtre à particules capture, comme son nom l’indique, les particules fines issues de la combustion du carburant.
La sonde lambda
La sonde lambda surveille la quantité d’oxygène présente dans les gaz d’échappement. Pour une combustion optimale, le mélange air-carburant est ajusté en fonction de cette donnée.
La vanne EGR
La vanne EGR a pour fonction de réintroduire une partie des gaz d’échappement dans le moteur afin qu’ils soient brûlés une seconde fois.
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Les 3 points clés à retenir sur les gaz d’échappement des voitures essence et diesel :
Ils sont issus de la combustion du carburant.
Composés notamment de CO2, de NOx, de CO, de HC et de particules fines, ils ont un lourd impact sur l’environnement et la santé humaine.
Plusieurs mesures existent pour les réduire : vignettes Crit’Air, mesures incitatives, introduction de systèmes antipollution toujours plus sophistiqués…
