Couplage d'un piège à NOx et d'un filtre à particules sur moteur poids lourd en vue des normes EURO V

Pour satisfaire aux normes anti-pollution poids lourds a l'horizon 2005, le recours a un systeme de post traitement des NOx semble incontournable pour l'optimisation globale des performances du moteur (NOx, particules, rendement). La reduction catalytique selective par l'uree est fortement pressentie. Ses inconvenients majeurs resident dans la necessite d'embarquer a bord du vehicule le reducteur utilise et dans la possibilite d'emissions d'ammoniac dans le cas d'un reglage non optimum. Parmi les autres moyens connus, le piege a NOx presente une alternative interessante et devrait permettre d'obtenir une efficacite comparable. Le principe de fonctionnement du piege est base sur l'alternance de phases de fonctionnement en melange pauvre ou les NOx se stockent et de phases riches ou les nitrates sont destockes et traites. Cette etude, realisee dans un premier temps sur moteur monocylindre, a montre qu'une combustion Diesel en melange riche (conditions inhabituelles pour un moteur diesel) pouvait etre realisee avec differents reglages (injection, EGR, ...). Ces differentes configurations testees ont montre l'interet d'une production importante de monoxyde de carbone afin d'obtenir un destockage rapide et un traitement efficace des nitrates pieges. Le fonctionnement a richesse superieure a la stœchiometrie d'un moteur diesel conduit inevitablement a une production importante de suies. Cela necessite l'utilisation supplementaire d'un systeme de post traitement approprie. La seconde partie de cette etude traite de la problematique du couplage d'un filtre a particules et d'un piege a NOx pour atteindre le niveau de la norme EURO V a partir d'un moteur multicylindre EURO III de serie. Les differents montages possibles ont ete evalues. Le montage du filtre a particules catalytique en amont du piege a NOx permet de limiter le chargement du filtre et de proteger le piege. Il renforce egalement l'oxydation du NO et permet d'ameliorer ainsi l'efficacite de stockage des nitrates. Le montage du piege en amont du filtre autorise un meilleur compromis NOx / Consommation grâce a l'absence de perturbation de la transition de richesse et a la possibilite de reduire les re-largages de NOx et de reducteurs durant la phase de regeneration. En conclusion, les travaux realises ont montre que le montage du filtre a particules cataly tique en amont du piege a NOx permet d'atteindre l'objectif de reduction des NOx de 5 g/kWh a 2 g/kWh avec une surconsommation de carburant de l'ordre de 2% sans qu'il n'y ait de chargement du filtre catalytique. L'utilisation d'un catalyseur d'oxydation en aval de cet ensemble permet de diminuer sensiblement cette surconsommation en reduisant le relargage. Toutefois, le niveau d'hydrocarbures imbrules emis est encore trop eleve et necessite une nouvelle optimisation des strategies de regeneration.