Ce que vous devez savoir sur le GPF et la régénération du GPF

Qu'est-ce que la régénération du filtre à particules de gaz (GPF) ?

La régénération du filtre à particules de gaz (GPF) est le processus de nettoyage ou de régénération du filtre à particules d'essence, un composant utilisé dans certains systèmes d'échappement de véhicules.

Les filtres à particules essence sont conçus pour capturer et réduire les particules fines (PM) émises par les moteurs à essence. Avec le temps, l'accumulation de PM peut entraîner l'encrassement du filtre, ce qui entraîne une baisse de performance et une augmentation des émissions. Pour maintenir l'efficacité du filtre, une régénération est nécessaire.

Types de régénération des filtres à particules de gaz (GPF)

Il existe deux types de régénération du FAP, et la régénération du GPF est identique. Voici les deux méthodes de régénération du GPF :

Régénération passive : Au cours de ce processus, les températures élevées des gaz d'échappement générées en conditions de conduite normales suffisent à brûler les particules captées. Le système de contrôle moteur surveille l'état du filtre et déclenche la régénération si nécessaire. Les particules captées sont oxydées et transformées en dioxyde de carbone (CO2) et en vapeur d'eau.

Régénération active : La régénération active implique l'utilisation de méthodes supplémentaires pour augmenter la température des gaz d'échappement afin de faciliter la combustion des particules capturées. Cette méthode est généralement utilisée lorsque la température des gaz d'échappement, en conditions de conduite normales, n'est pas suffisante pour permettre une régénération passive. Le système de contrôle moteur peut injecter du carburant supplémentaire dans le système d'échappement ou ajuster le calage de l'allumage pour augmenter la température des gaz d'échappement. Ce processus permet de brûler les particules capturées et de nettoyer le filtre.

La régénération du filtre à particules est un aspect important du maintien des performances et du contrôle des émissions des véhicules équipés de cette technologie. Elle permet de garantir que le filtre est débarrassé des particules accumulées et de continuer à réduire efficacement les émissions nocives.

Le processus de régénération du GPF

Le processus de régénération du filtre à particules de gaz comprend généralement 6 étapes :

① Surveillance : Le calculateur moteur (ECU) surveille en permanence l'état du filtre à particules diesel (GPF) afin de déterminer le moment où une régénération est nécessaire. Il prend en compte des facteurs tels que le niveau d'accumulation de particules et la température des gaz d'échappement.

② Déclenchement de la régénération : Lorsque le calculateur détecte que le GPF a atteint un certain niveau d'accumulation, il déclenche le processus de régénération. Cette régénération peut être effectuée par des méthodes passives ou actives, comme décrit précédemment.

③ Régénération passive : Lors de la régénération passive, le calculateur s'appuie sur des conditions de conduite normales pour élever la température des gaz d'échappement à un niveau permettant la combustion des particules piégées. Ce phénomène se produit généralement lors d'un trajet prolongé sur autoroute ou lorsque le moteur est fortement sollicité. Le calculateur surveille attentivement la température et d'autres paramètres pour garantir une régénération efficace.

④ Régénération active : Si la température des gaz d'échappement est insuffisante pour la régénération passive, le calculateur déclenche la régénération active. Cela implique l'introduction de carburant supplémentaire dans le système d'échappement pour augmenter la température ou ajuster le calage de l'allumage du moteur. L'augmentation de la chaleur facilite la combustion des particules piégées.

⑤ Combustion des particules : Lorsque la température des gaz d’échappement augmente, les particules accumulées dans le filtre à particules sont soumises à une chaleur intense. Ces températures élevées provoquent l’oxydation de la suie et des autres particules, les transformant en dioxyde de carbone (CO2) et en vapeur d’eau. Ce processus nettoie efficacement le filtre et élimine les particules accumulées.

⑥ Fin de la régénération : Une fois que le calculateur électronique (ECU) détermine que la régénération est terminée et que le filtre à particules est propre, il conclut le cycle de régénération. Le système revient à un fonctionnement normal et le véhicule continue de rouler avec des émissions réduites et des performances du filtre à particules restaurées.

Il est important de noter que les spécificités de la régénération du GPF peuvent varier selon la marque, le modèle et le système de contrôle des émissions du véhicule. Les stratégies ou technologies employées pour la régénération du GPF peuvent varier légèrement selon les constructeurs.

Quelle est la différence entre GPF et DPF ?

Le GPF et le DPF ne sont pas seulement différents en termes de régénération, mais diffèrent également de plusieurs manières. Voici les principales différences entre le GPF et le DPF :

① Type de moteur : Le filtre à particules est conçu pour les moteurs à essence, tandis que le filtre à particules est conçu pour les moteurs diesel. Les moteurs à essence et diesel ont des processus de combustion différents et produisent des types de particules différents. Des systèmes de filtration distincts sont donc nécessaires.

② Technologie de filtration : En raison des caractéristiques différentes des particules, les filtres à particules (GPF) et les filtres à particules diesel (FAP) peuvent utiliser des technologies de filtration différentes. Les filtres à particules diesel (GPF) utilisent généralement des matériaux ou des revêtements filtrants plus fins pour capturer et piéger les particules fines produites par les moteurs à essence. Les filtres à particules diesel, quant à eux, sont généralement conçus avec des matériaux filtrants plus grossiers pour traiter les particules plus grosses émises par les moteurs diesel.

③ Stratégie de régénération : La stratégie de régénération du filtre à particules (GPF) et du filtre à particules (FAP) varie également selon la température et les conditions d'échappement. Les moteurs diesel produisent généralement des gaz d'échappement à des températures plus élevées, ce qui rend la régénération passive du FAP (utilisation de températures élevées en conduite normale) plus courante. Le filtre à particules des moteurs à essence peut nécessiter des méthodes de régénération actives, telles que l'injection de carburant dans l'échappement ou le réglage du calage de l'allumage pour augmenter la température des gaz d'échappement et assurer une régénération efficace.

④ Composition des particules : Les moteurs à essence produisent des particules différentes de celles des moteurs diesel. Ces derniers émettent des particules plus petites et plus fines que les moteurs diesel. Le filtre à particules est conçu pour capturer et filtrer ces particules plus efficacement.

⑤ Normes d'émission : Les filtres à particules et les filtres à particules diesel (FAP) ont été développés pour répondre aux normes d'émission spécifiques aux moteurs essence et diesel. Ces normes peuvent imposer des exigences et des limites différentes en matière d'émissions de particules, ce qui affecte la conception et les performances des filtres respectifs.

Il est important de noter que même si le GPF et le DPF ont un objectif similaire de réduction des émissions de particules, ils sont optimisés pour les caractéristiques et les exigences spécifiques des moteurs à essence et diesel respectivement.

Un GPF est-il un convertisseur catalytique ?

Non, un filtre à particules d’essence (GPF) n’est pas la même chose qu’un convertisseur catalytique, bien que les deux soient des composants du système d’échappement et servent à des fins différentes.

Le filtre à particules à gaz (GPF) est spécialement conçu pour capter et réduire les émissions de particules fines (PM) des moteurs à essence. Il agit comme un filtre, piégeant les particules fines telles que la suie, les cendres et autres particules produites lors de la combustion d'un moteur à essence. Le GPF contribue à réduire ces émissions, améliorant ainsi la qualité de l'air et respectant les réglementations en matière d'émissions.

Un convertisseur catalytique, quant à lui, est un dispositif principalement dédié à la réduction des émissions nocives de certains gaz produits lors de la combustion, tels que le monoxyde de carbone (CO), les oxydes d'azote (NOx) et les hydrocarbures imbrûlés (HC). Les convertisseurs catalytiques contiennent des catalyseurs, tels que le platine, le palladium et le rhodium, qui favorisent les réactions chimiques transformant ces gaz nocifs en substances moins nocives.

Bien que le filtre à particules et les convertisseurs catalytiques fassent partie du système d'échappement et contribuent à réduire les émissions, leur fonctionnement diffère et cible différents types de polluants. Le filtre à particules cible principalement les émissions de particules fines, tandis que le convertisseur catalytique cible principalement les gaz produits lors de la combustion.