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Les systèmes d'émission des véhicules modernes forment un réseau complexe en boucle fermée de capteurs, d'unités de contrôle et de dispositifs de post-traitement conçus pour surveiller et minimiser les polluants d'échappement nocifs. Pour les fabricants de capteurs, comprendre chaque sous-système et les technologies de capteurs requises est essentiel pour proposer des solutions conformes aux réglementations mondiales toujours plus strictes. Ce guide vous présente l'architecture du système d'émission, ses principaux composants, la gamme complète des capteurs de contrôle des émissions et vous donne des conseils pour choisir le capteur adapté à chaque application.
1. Présentation du système d'émission
- Objectif et fonctionnement
Les systèmes d'émissions analysent en continu les paramètres d'admission et d'échappement, transmettant ces données à l'unité de contrôle moteur (ECU), qui ajuste le calage de l'injection, le rapport air/carburant et le taux de recirculation des gaz d'échappement (EGR). Des dispositifs de post-traitement convertissent ensuite chimiquement ou capturent physiquement les polluants avant leur sortie du pot d'échappement. - Facteurs réglementaires
Les normes telles qu'Euro 6 (UE), Tier 3 (États-Unis) et China 6 imposent des limites progressivement plus basses pour le CO, les HC, le NOₓ et les particules fines (PM). Des capteurs avancés et fiables sont essentiels pour atteindre ces objectifs sans compromettre la maniabilité ni la consommation de carburant.
2. Composants d'émission de base
| Composant | Fonction |
|---|---|
| Convertisseur catalytique à trois voies (TWC) | Convertit CO, HC et NOₓ en CO₂, H₂O et N₂ via des réactions redox. |
| Vanne de recirculation des gaz d'échappement (EGR) | Achemine une partie des gaz d'échappement vers l'admission pour abaisser la température de combustion et réduire les NOₓ. |
| Filtre à particules diesel (FAP) | Capture physiquement la suie ; se régénère périodiquement en brûlant les particules accumulées. |
| Réduction catalytique sélective (SCR) | Injecte de l'urée (AdBlue) pour réduire NOₓ en N₂ et H₂O sur un substrat catalytique. |
| Contrôle des émissions par évaporation (EVAP) | Piège les vapeurs de carburant dans un réservoir à charbon et les purge dans l'admission pour être brûlées. |
| Injection d'air secondaire (SAI) | Injecte de l'air frais lors des démarrages à froid pour accélérer l'allumage du catalyseur et oxyder les HC/CO. |
3. Capteurs clés du système d'émission
Vous trouverez ci-dessous la gamme complète de capteurs qui permettent une surveillance et un contrôle précis du processus d'émission :
- Capteur d'oxygène (O₂) / Sonde lambda
- Rôle: Mesure l'oxygène résiduel dans l'échappement en amont/en aval du catalyseur.
- Application: Guide les ajustements du rapport air-carburant pour des performances optimales du catalyseur.
- Capteur d'oxydes d'azote (NOₓ)
- Rôle: Détecte la concentration de NOₓ avant et après SCR.
- Application:Module le dosage de l'urée pour maximiser la réduction du NOₓ et empêcher le glissement d'ammoniac.
- Capteur de particules (PM)
- Rôle:Surveille la concentration de suie à l'entrée et à la sortie du DPF.
- Application: Déclenche la régénération du DPF et vérifie l'efficacité du filtre.
- Capteur de pression différentielle (capteur DPF ΔP)
- Rôle: Mesure la chute de pression à travers le DPF.
- Application:Estime la charge de suie et gère les cycles de régénération.
- Capteur de température des gaz d'échappement (EGT)
- Rôle:Suivi de la température d'échappement à des points stratégiques (refroidisseur EGR, DPF, SCR).
- Application:Protège les composants contre la surchauffe et assure une régénération efficace.
- Capteur de pression absolue du collecteur (MAP)
- Rôle: Mesure la pression du collecteur d'admission.
- Application:Aide au calcul de la charge du moteur et du débit massique d'air pour le contrôle de l'ECU.
- Capteur de débit d'air massique (MAF)
- Rôle:Détecte la masse d'air entrant dans le moteur.
- Application:Essentiel pour un dosage précis du carburant et un contrôle de la combustion.
- Capteur de température d'air d'admission (IAT)
- Rôle:Enregistre la température de l'air entrant.
- Application:Aide l'ECU à ajuster les taux d'injection de carburant et d'EGR en fonction de la densité de l'air.
- Capteur de pression du réservoir de carburant
- Rôle:Surveille les changements de pression dans le réservoir de carburant pour le système EVAP.
- Application: Détecte les fuites et assure des cycles de capture et de purge de vapeur appropriés.
- Capteur de pression de cartouche/évent EVAP
- Rôle: Mesure la pression dans le réservoir de charbon et les conduites d'aération.
- Application: Contrôle le calage de la soupape de purge et vérifie l'intégrité de l'EVAP.
- Capteur de position de la vanne EGR
- Rôle: Signale l'ouverture réelle de la vanne EGR.
- Application: Garantit que le débit EGR commandé correspond aux débits réels.
- Capteur de niveau/qualité d'AdBlue
- Rôle:Détecte le niveau et la concentration de la solution d'urée.
- Application: Empêche le sous-dosage ou le surdosage du système SCR.
- Capteur de fuite d'ammoniac (NH₃)
- Rôle:Détecte l'ammoniac non réagi en aval du SCR.
- Application:Déclenche une action corrective pour éviter les émissions d'ammoniac.
- Capteur de pression du carter (PCV)
- Rôle: Mesure la pression dans le système de ventilation du carter.
- Application: Empêche les émissions excessives de gaz d'échappement et de HC.
- Capteur d'hydrocarbures (HC)
- Rôle:Détecte les hydrocarbures non brûlés dans les gaz d'échappement ou d'admission.
- Application: Ajuste avec précision l'enrichissement au démarrage à froid et l'allumage du catalyseur.
Conclusion
Le système d'émission moderne est un ensemble parfaitement harmonisé de capteurs, de logique de contrôle et de réacteurs chimiques, tous œuvrant de concert pour respecter des normes environnementales strictes. Spécialiste des capteurs, Moocar maîtrise parfaitement le rôle de chaque capteur et les conditions difficiles dans lesquelles ils fonctionnent. Il vous permettra de fournir des produits robustes et performants qui garantiront la propreté, la conformité et la fiabilité des véhicules de demain.
