Fonctionnement vanne ERG

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Message par -Olivier le Ven 4 Jan - 20:11

L'objectif de la vanne EGR est de réduire les émissions polluantes de Nox (inclut NO et NO2)  sur les moteurs essence et diesel, cela est obtenu par le fait que cela réduit la température de combustion dans le moteur (les gaz contiennent moins d'oxygène et donc la combustion est forcément moins intense). Son principe est décrié par certains ingénieurs qui estiment que cela mène indéniablement à un encrassement du système d'admission (à lire : les pannes liées à la vanne EGR) ...
Notez que cette vanne est présente sur tous les moteurs, qu'ils soient essence ou diesel (beaucoup croient qu'elle n'existe que sur les mazouts).

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Le principe est assez simple puisqu'il s'agit de réinjecter une partie des gaz d'échappement dans les chambres de combustion. La proportion de gaz réinjectés varie de 5 à 40% selon l'utilisation moteur (la vanne EGR ne travaille qu'à des régimes modestes). La conséquence est le refroidissement de la combustion dans les cylindres par la réduction du taux d'oxygène, ce qui réduit de manière mécanique les Nox (ces derniers se forment d'autant plus que la température de combustion est élevée).
En effet, selon le régime moteur la vanne dirige plus ou moins de gaz par le biais d'un petit volet / clapet mobile contrôlé par le calculateur. C'est d'ailleurs cet dernier qui se coince lorsque le système est encrassé par des suies en trop forte quantité (les personnes qui ne montent jamais leur moteur dans les tours et qui se limitent principalement au milieu urbain favorisent ce phénomène). Il suffit généralement de la nettoyer mais de nombreuses concessions ne s'embêtent pas trop en la changeant purement et simplement (ça amène au passage un peu plus de CA ...). Certains automobilistes prennent même l'initiative de la débrancher (shunter) pour ne plus avoir affaire à elle (attention cependant, cela peut provoquer des anomalies électroniques car le calculateur est conçu pour fonctionner avec, et puis moralement parlant c'est moyen car l'auto pollue plus).

Notez que ce système ne permet plus de réduire suffisamment les Nox pour être en accord avec les contraintes environnementales. D'autres systèmes apparaissent alors, comme le SCR de PSA par exemple (sorte de catalyseur qui s'aide d'AdBlue pour transformer les Nox en composés non nocifs)
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Il n'y a souvent qu'une seule vanne EGR (désormais en avoir deux devient courant), le schéma en indique deux pour être le plus complet possible. En rouge l'échappement et en bleu l'arrivée d'air. On voit bien ici que la vanne EGR est en première ligne concernant les suies liées aux gaz d'échappement. L'utilisation de produit à mettre dans le carburant ou huile peut aider à éviter la formation de bouchon qui empêcherait alors le papillon d'être mobile, mais c'est surtout le type de conduite qui favorisera ou pas son encrassement car c'est en régime bas et constant qu'elle s'active le plus, les conducteurs nerveux de l'accélérateur ont bien moins de soucis (un petit nettoyage régulier par vos soins peut permettre de la faire durer très longtemps si votre manière de conduire favorise son colmatage). Cette vanne a la possibilité de dériver (choix effectué par le calculateur) une partie des gaz vers l'admission d'air, gaz qui sont vecteur de saleté sur les diesels car les suies sont grasses et épaisses. Bien évidemment, il existe beaucoup de montages différents (notamment le circuit basse pression qui n'est pas partout), ne soyez donc pas étonné si il y a une petite différence entre ce que vous observez sur votre auto et ce que vous voyez ici.
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Voici une vanne EGR basse pression

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Et en voici une haute pression

Deux types d'EGR

Deux systèmes existent sachant qu'ils ne sont pas forcément présents sur toutes les autos :

  • Haute pression : c'est le plus répandu et le plus simple puisqu'il s'agit d'élaborer un by-pass du collecteur d'échappement à la tubulure d'admission. La pression est plus haute car on est juste en sortie de collecteur, là où les gaz sortent avec panache du moteur.

  • Basse pression : située plus loin sur la ligne d'échappement, cette vanne renvoie alors des gaz refroidis par un échangeur vers la suralimentation (le turbo) au lieu de le faire directement vers l'admission (tubulure).


Notez aussi qu'elles peuvent bénéficier d'un refroidisseur afin de renvoyer les gaz dans le moteur à une température réduite. Enfin, les anciennes (avant les années 2000) étaient pneumatiques alors que les récentes sont électriques (un problème d'ouverture ou de fermeture est donc certainement plus facilement repérable par l'électronique)

Rapport avec sonde lambda et papillon ?

Les sondes lambda et papillon (boîtier papillon) sont normalement des choses qui ne servent qu'aux moteurs essence. Toutefois, l'apparition de la vanne EGR a induit leur existence sous la capot des diesels. En effet, quand la vanne EGR renvoie des gaz d'échappement vers l'admission il compenser en fermant alors un peu le papillon d'admission. La sonde lambda, qui sert normalement à effectuer un mélange stoechiométrique parfait pour les moteurs essence (qui ne fonctionnent pas en excès d'air comme les diesels) a comme rôle ici de mesurer la composition des gaz d'échappement pour mieux contrôler la vanne EGR (selon le résultat le calculateur envoie plus ou moins de gaz d'échappement à l'admission).

Quand injecte-elle les gaz ?

C'est principalement au ralenti et à des régimes moteur peu élevés et stables. A pleine charge (accélération franche) elle n'est pas active. Quand elle bloque elle reste ouverte en permanence ce qui la fait fonctionner au mauvais moment, c'est à dire qu'il est réinjecté bien trop de gaz dans le moteur ce qui provoque des fumées noires importantes voir un étouffement du moteur (ce qui est logique).

Symptômes et problèmes sur la vanne EGR

Les symptômes d'une vanne EGR encrassée peuvent être variés. La consommation peut augmenter suite à une moins bonne combustion. L'excès de gaz renvoyés dans le moteur peut provoquer des fumées importantes à l'échappement car le mélange comburant / carburant devient trop riche (donc pauvre en air).
Si la vanne EGR reste coincée en position ouverte, les gaz d'échappement seront continuellement renvoyés vers l'admission. Cela provoquera des fumées noires importantes mais aussi d'autres conséquences comme l'encrassement des FAP et catalyseurs, ce qui peut mener en cascade à des soucis de turbo ...
Si elle reste coincée en position fermée les conséquences seront beaucoup plus discrètes ... C'est comme si vous aviez condamné votre vanne EGR, ce que certains font d'ailleurs intentionnellement ... Toutefois, le calculateur estime qu'elle existe, donc en ne fonctionnant plus il risque de s'en rendre compte : un voyant peut alors s'allumer. Sachez aussi que la production de NOx de votre moteur sera alors aussi plus importante puisque la vanne EGR est avant tout là pour les réduire. 

Nettoyer ou remplacer ?

Dans beaucoup de cas, il suffit de démonter et nettoyer la vanne EGR avec du "décap four". Toutefois, il peut arriver que le grippage de l'ailette ait provoqué des dégâts sur l'actionneur du volet / soupape. Malgré tout, il semble que beaucoup de garagistes concluent à une vanne HS alors qu'elle est récupérable ...


Voici une vanne EGR encrassée :
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-Olivier
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10/12/2018
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