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Intégré dans un véhicule système de gestion du moteur, le bien nommé soupape de recirculation des gaz d'échappement, ou vanne EGR en bref, fait circuler des quantités finement mesurées de gaz d'échappement dans le système d'admission du moteur pour augmenter l'efficacité du moteur, réduire la consommation de carburant et réduire NOx émissions.
Face à la pression croissante pour réduire les émissions, la vanne EGR jouera un rôle de plus en plus important à l'avenir. Il est important de comprendre son rôle, ses causes de défaillance et comment la remplacer.
Types de vannes EGR
Bien qu'il existe plusieurs types de vannes EGR (les systèmes plus anciens utilisent une vanne à vide, tandis que les véhicules plus récents sont à commande électronique), les principaux types peuvent être résumés comme suit :
- Vannes diesel haute pression Détourner les grandes quantités de suie des gaz d'échappement grâce à un débit élevé avant qu'ils n'atteignent le filtre à particules diesel. La suie peut se combiner aux vapeurs d'huile pour former des boues. Les gaz sont ensuite renvoyés vers le collecteur d'admission, soit par un tube, soit par les alésages de la culasse. La soupape secondaire sert également à créer une dépression dans le collecteur d'admission, ce qui n'est pas le cas sur les moteurs diesel.
- Vannes EGR basse pression diesel dévier les gaz d'échappement après leur passage dans le filtre à particules diesel. Ces gaz présentent un débit plus faible, mais sont presque totalement exempts de suie. Ils sont ensuite renvoyés par le tube vers le tube d'admission.
- Vannes EGR à essence dévier les gaz d'échappement, comme sur un moteur diesel haute pression. Le vide créé par la compression du cylindre aspire les gaz d'échappement et le débit est régulé par l'ouverture et la fermeture de la vanne EGR.
- Vannes EGR à dépression Utilisez un solénoïde à dépression pour appliquer une dépression au diaphragme et ainsi ouvrir et fermer l'EGR. Certaines vannes sont également équipées d'un capteur de rétroaction qui informe l'ECU de sa position.
- Vannes EGR numériques Elles sont équipées d'un solénoïde ou d'un moteur pas à pas et, dans la plupart des cas, d'un capteur de rétroaction. Ces soupapes reçoivent un signal modulé en largeur d'impulsion du calculateur pour ajuster le débit des gaz d'échappement.
Comment fonctionne une vanne EGR ?
Pour minimiser ce phénomène, la vanne EGR laisse entrer une quantité précise de gaz d'échappement dans le système d'admission, modifiant ainsi la composition chimique de l'air entrant dans le moteur. Avec moins d'oxygène, le mélange dilué brûle désormais plus lentement, abaissant la température de la chambre de combustion de près de 150 °C et réduisant la production de NOx, pour un échappement plus propre et plus efficace. Près de 801 TP3T de l'air que nous respirons est constitué d'azote. Mais exposé aux températures extrêmement élevées de la chambre de combustion, plus 1 370 °C, ce gaz normalement inerte devient réactif et produit des oxydes d'azote nocifs, ou NOx, qui sont ensuite rejetés dans l'atmosphère par le système d'échappement.
La vanne EGR possède deux positions principales : ouverte et fermée, bien que la position puisse varier entre les deux. Au démarrage du moteur, la vanne EGR est fermée. Au ralenti et à bas régime, seule une faible puissance et donc une faible quantité d'oxygène sont nécessaires. La vanne s'ouvre donc progressivement ; au ralenti, elle peut être ouverte jusqu'à 90%. Cependant, lorsqu'un couple et une puissance accrus sont requis, par exemple en pleine accélération, la vanne EGR se ferme pour assurer l'entrée d'un maximum d'oxygène dans le cylindre.
Outre la réduction des NOx, les vannes EGR peuvent être utilisées dans les moteurs GDi de cylindrée réduite afin de limiter les pertes par pompage et d'améliorer l'efficacité de la combustion et la tolérance au cliquetis. Pour les moteurs diesel, cela peut contribuer à réduire la consommation de carburant au ralenti.
Pourquoi les vannes EGR tombent-elles en panne ?
Les vannes EGR fonctionnent dans un environnement hostile et s'usent avec le temps. Cependant, la principale cause de défaillance est l'accumulation de particules de carbone dans les gaz d'échappement, au niveau des conduits d'admission et de la vanne EGR. Avec le temps, ces particules obstruent les tuyaux, les conduits d'échappement et, à terme, le mécanisme du piston de la vanne, provoquant son ouverture ou sa fermeture. Des dysfonctionnements peuvent également être causés par une rupture ou une fuite de la membrane de la vanne.
Codes d'erreur EGR courants
Sur les vannes EGR de modèles récents, les codes d'erreur suivants sont courants :
- P0400 : Dysfonctionnement du flux EGR
- P0401 : Débit EGR insuffisant détecté
- P0402 : Débit excessif EGR détecté
- P0403 : Dysfonctionnement du circuit EGR
- P0404 : Plage/performance du circuit EGR
- P0405 : circuit du capteur EGR A faible
- P0406 : circuit du capteur EGR A trop élevé
- P0407 : circuit du capteur EGR B faible
- P0408 : circuit du capteur EGR B trop élevé
- P1403 : solénoïde EGR bas
- P1404 : Système EGR – erreur de fermeture de la vanne
- P1405 : Solénoïde EGR haut
- P1406 : Erreur de position du pivot du système EGR
À quoi faut-il faire attention en cas de défaillance d'une vanne EGR ?
Les symptômes associés à une défaillance de la vanne EGR sont similaires à ceux de nombreux autres composants de gestion moteur, ce qui explique pourquoi les pannes EGR restent une source de problèmes pour de nombreux techniciens. Cependant, certains signes sont à surveiller :
- Témoin de contrôle du moteur : Comme avec la plupart des composants de gestion du moteur, un problème avec la vanne EGR peut déclencher un voyant de contrôle du moteur.
- Problèmes de performances du moteur : Lorsque la soupape est ouverte, le rapport air/carburant du véhicule est coupé, ce qui entraîne des problèmes de performances du moteur, tels qu'une baisse de puissance, une accélération médiocre et un ralenti irrégulier. Cela peut également créer des fuites de pression de suralimentation, ce qui sollicite davantage le turbo.
- Émissions de NOx plus élevées : Lorsque la vanne EGR reste fermée, les températures élevées de la chambre de combustion laissent beaucoup de carburant non brûlé dans les gaz d'échappement, augmentant les émissions de NOx et réduisant la consommation de carburant.
- Cognement du moteur : Des températures plus élevées et des NOx peuvent également provoquer davantage de détonations ou de cognements, qui se manifestent par un bruit de cognement dans le moteur.
Dépannage d'une vanne EGR
Lorsque vous examinez les différents types de vannes EGR, il est toujours préférable de suivre les procédures de dépannage de votre manuel d'entretien, mais il existe quelques étapes générales à suivre pour déterminer le diagnostic :
- Lisez les codes d'erreur des vannes EGR à commande électronique à l'aide d'un outil de diagnostic.
- Vérifiez que toutes les conduites de vide et les connexions électriques sont correctement connectées et positionnées.
- Utilisez un vacuomètre pour vérifier le vide de la conduite de vide à 2 000-2 500 tr/min. Un vide à température de fonctionnement normale n'indique pas un flexible desserré, un pressostat ou un solénoïde de vide bouché ou défectueux, ni un surpresseur/pompe à vide défectueux.
- Vérifiez le solénoïde de dépression moteur tournant. Sur les vannes EGR à commande électronique, activez le solénoïde à l'aide d'un outil de diagnostic et vérifiez la présence de dépression à l'extrémité du tube. Si le solénoïde ne s'ouvre pas, est bloqué en position ouverte ou fermée, ou présente une connexion électrique corrodée, un fil desserré ou une mauvaise mise à la terre, le fonctionnement de l'EGR sera affecté. Déterminez la cause du problème avant de le remplacer.
- Si possible, vérifiez le mouvement de la tige de soupape entre 1 500 et 2 000 tr/min. La tige de soupape devrait bouger si la soupape fonctionne correctement ; si ce n'est pas le cas et qu'il y a une dépression, il y a un problème.
- La dépression est appliquée directement à la vanne EGR à l'aide d'une pompe à vide manuelle ou d'un outil de diagnostic, selon le type de vanne EGR. Si la qualité du ralenti ne change pas, la vanne EGR est défectueuse ou les passages sont complètement obstrués. Si le moteur tourne au ralenti ou cale, un dysfonctionnement du système de commande est à l'origine du problème.
- Retirez la vanne EGR et vérifiez l'absence de calamine. Éliminez-la si possible, en veillant à ne pas contaminer la membrane.
- Vérifiez que le passage EGR du collecteur n'est pas obstrué et nettoyez-le si nécessaire.
Comment remplacer une vanne EGR défectueuse ?
- Tout d’abord, retirez le capot du moteur.
- Débranchez ensuite le câble électrique de la vanne et retirez les connexions électriques et/ou les conduites de vide, en vérifiant s'il y a des signes de dommages.
- Retirez les vis de montage et inspectez la vanne pour détecter tout dommage, corrosion ou accumulation de carbone.
- Nettoyez soigneusement la surface de montage de la vanne EGR et installez une vanne neuve avec son joint. Retirez également toute trace de calamine de l'orifice d'alimentation EGR.
- Connectez la vanne EGR aux trous de boulons et au joint et refixez-la au boîtier.
- Serrez toutes les fixations selon les couples de serrage recommandés.
- Une fois solidement installé, reconnectez les conduites de vide et/ou les connexions électriques.
- Enfin, utilisez l'outil de diagnostic pour réinitialiser le voyant moteur et rechercher d'autres erreurs. Vérifiez que le témoin de dysfonctionnement est éteint, puis effectuez un essai routier. De nombreux véhicules nécessitent désormais un réglage de la vanne EGR. Cela permet au moteur d'apprendre facilement la position d'arrêt aux points d'ouverture et de fermeture. Le non-respect de cette consigne peut entraîner la rupture de la vanne et sa chute dans le collecteur.
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