• Version imprimable

Des diesels tout terrain plus propres

20/06/2012

  • Transport,
  • Utilisation rationnelle des ressources
  • Allemagne

Un système de filtre à particules diesel développé dans le cadre d’un projet allemand financé par le Fonds européen de développement régional (FEDER) devrait permettre d’épurer les émissions produites par les véhicules tout terrain de construction.

La réduction des émissions d’oxydes d’azote et de particules produites par les véhicules diesel s’est avérée très problématique. Des solutions satisfaisantes ont été trouvées pour que les voitures de petite et moyenne taille satisfassent aux normes applicables en matière d’émissions. Cependant, il s’est avéré plus difficile de produire à des prix raisonnables des filtres pour les véhicules spécialisés tels que les pelleteuses et les engins de construction tout terrain.

Aujourd’hui, l’Institut Fraunhofer pour les technologies et systèmes céramiques[1] (IKTS) de Dresde (Allemagne) a mis au point, en collaboration avec une entreprise spécialisée dans la fabrication de filtres, CleanDieselCeramics[2] (CDC), des filtres à suie pour les moteurs diesel, présentant différentes formes et pouvant être produits à des prix compétitifs.

Des normes strictes en matière d’émissions

Des normes européennes[3] strictes exigent que les émissions de particules produites par les véhicules tout terrain et les moteurs mobiles soient réduites d’environ 88 à 95% d’ici 2012. En outre, il existe également des règlements régionaux spécifiques qui exigent la modernisation des filtres afin de réduire les émissions de particules dans les zones particulièrement touchées. Le seul moyen de satisfaire à ces normes est vraisemblablement de recourir à des filtres à particules diesel.

Les filtres à suie traditionnels pour moteurs diesel se composent de blocs cylindriques en céramique reliés entre eux par une série de canaux. Ces blocs ne peuvent être produits en une pièce; c’est pourquoi plusieurs segments alvéolaires quadratiques sont liés de façon à former un gros bloc. Ces liens font office de joints de dilatation qui sont tendus par les changements de température lorsque le moteur est en marche. Cette fonction est essentielle puisque, sans cela, les blocs de céramique éclateraient. L’inconvénient de ces alvéoles carrées est qu’une fois relié, le bloc doit être meulé afin d’obtenir une forme cylindrique à la fin du cycle de production, ce qui représente une perte de matériau utile. Qui plus est, cette finition prend du temps et nécessite un équipement onéreux.

Sponsorisés par le ministère de l’économie de Saxe et avec un financement du FEDER, les développeurs de l’Institut Fraunhofer IKTS ont développé une structure alvéolaire d’une géométrie différente. Au lieu d’être rectangulaire, celle-ci se présente sous une forme quadrangulaire irrégulière. Cela permet de créer une vaste gamme de filtres de différentes formes, dont certaines presque cylindriques. Il n’est donc plus nécessaire de les meuler.

Un autre avantage de cette trouvaille est que la forme des canaux s’en trouve modifiée. Habituellement, le gaz circule dans le filtre à travers des canaux à quatre côtés. Les chercheurs de Dresde ont opté pour une section transversale plus petite, de forme triangulaire. Cela permet d’élargir la surface du filtre dans les minuscules canaux. La forme triangulaire est également plus stable et le filtre est moins sensible aux pressions latérales.

Un processus de production optimalisé

Les partenaires de cette entreprise ont testé et optimalisé la méthode de production grâce à une chaîne de production pilote installée sur le site de l’IKTS. Ils ont également testé une troisième innovation: une céramique au carbure de silicium élaborée au sein de l’IKTS. L’avantage de cette dernière est qu’elle permet aux chercheurs d’ajuster facilement et avec précision la taille des pores afin d’assurer un filtrage optimal des particules de suie.

Selon le gestionnaire de projet de l’IKTS, M. Jörg Adler, «en ce qui concerne la performance et la qualité de nos nouvelles créations, il n’existe rien de mieux sur le marché». CDC est en train de construire sa première usine dans les environs de Dresde, où elle prévoit de fabriquer quelque 40 000 filtres par an en utilisant cette technologie. Ces filtres seront ensuite installés dans les machines de construction sous la forme d’un «kit de mise à jour».

Pour en savoir plus: bjoern.seipel@ikts.fraunhofer.de

[1] http://www.ikts.fraunhofer.de Deutsch

[2] http://www.cleandieselceramics.com/ English

[3] http://ec.europa.eu/environment/air/transport/ English