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Conçu pour atténuer la nocivité des gaz issus du système d’échappement des véhicules, le catalyseur est un dispositif très important pour le fonctionnement du système d'échappement. On le retrouve au niveau de la ligne d’échappement où il joue son rôle. Parfois, il s’encrasse et se bouche. Qu’est-ce qui explique cela ? Et quelles peuvent en être les conséquences ? On en parle tout de suite.
Le catalyseur se présente sous la forme d’un boîtier conçu en acier inoxydable à l’intérieur duquel est placée une structure en céramique. Celle-ci est construite à base de particules de métaux précieux, dont le platine, le palladium, le rhodium, etc., et offre sa surface aux opérations de catalyse qui seront décrites plus bas.
Ces métaux précieux sont les composantes fondamentales du catalyseur. Ils interviennent dans le processus de catalyse des émissions polluantes émis par le système d’échappement.
Grâce à cette pièce qui se situe tout juste à la sortie du moteur, le moteur émet donc moins de gaz toxique. Ainsi, même si un véhicule peut bien démarrer et peut techniquement rouler sans un catalyseur, cette composante reste un atout vital pour les performances écologiques de chaque véhicule.
D’ailleurs, la loi impose à tous les véhicules mis en circulation après l’année 1994, l’obligation d’être équipés d’un catalyseur fonctionnel. Il en va de la nécessité de conformité aux normes européennes liées aux émissions polluantes et donc de la protection de l’environnement et des usagers contre les particules nocives contenues dans les gaz d’échappement.
Agent de la dépollution des gaz d’échappement, le catalyseur (également appelé pot catalytique) a un fonctionnement assez simple. C’est la grande surface de sa structure en céramique qui sert de foyer aux diverses réactions chimiques (catalyse) devant aboutir à la dépollution des gaz d’échappement.
La catalyse se déclenche en fait lorsque la structure entre en contact des particules nocives contenues dans les gaz d’échappement dans un environnement à température extrêmement élevée (400°C). Le procédé requiert un certain rapport oxygène-carburant (14,7 grammes d’air pour 1 g d’essence).
Le contrôle de ce dosage est assuré par un élément connu sous le nom de sonde lambda. C’est elle qui vérifie constamment la qualité d’oxygène et envoie ces informations au calculateur moteur qui se charge d’adapter l’injection d’essence en conséquence. Grâce à ce procédé, près de 90% des substances toxiques contenues dans les gaz d’échappement sont supprimées.
Il est important de préciser qu’on distingue deux types de catalyseur. Tout dépend des moteurs et du type de carburant avec lesquels ils fonctionnent. Les moteurs Essence sont équipés d’un catalyseur d’échappement à trois voies tandis que les moteurs Diesel sont équipés d’un modèle à deux voies.
Les premiers convertissent à la fois trois différents gaz à savoir l’oxyde d’azote, le monoxyde de carbone et les hydrocarbures mal brûlés lors de la combustion. Les deuxièmes ne convertissent que deux gaz, à savoir le monoxyde de carbone et les hydrocarbures mal brûlés.
Pour un bon fonctionnement du catalyseur, la température dans la chambre de combustion doit atteindre environ 400°C. Évidemment, il est difficile pour un moteur d’atteindre une telle température sur les petits trajets.
Cela signifie que dans la plupart des cas, il n'y aura presque jamais suffisamment de temps pour que le moteur se chauffe suffisamment et pour que le pot catalytique puisse fonctionner à l’état optimal. La conséquence directe de cet état de choses, c’est que la composante aura tendance à s’encrasser dans le temps. Résultat, on se trouve face à un colmatage.
Un catalyseur bouché ne passe jamais inaperçu. Les conséquences sur le véhicule peuvent se ressentir au niveau de la performance du moteur et dans le volume et la toxicité des gaz d’échappement.
En fait, lorsque la pièce est bouchée, le passage des gaz d’échappement se trouve compromis. En empêchant le passage fluide de ces gaz, le moteur subira parfois des calages. De même, lors des dépassements, les accélérations en seraient affectées et, par ricochet, la qualité de la conduite.
Cet état de choses peut aussi provoquer l’émission de grosses fumées noires ou bleutées, mais très opaques. Évidemment, ces signes ne sont pas exclusivement symptomatiques d’une défaillance du pot catalytique.
Il faudra donc penser à confirmer le diagnostic du véhicule par un mécanicien expérimenté. Dans tous les cas, une fois que vous avez des soupçons vis-à-vis de votre catalyseur, l’idéal est de ne pas trop continuer à rouler le véhicule.
Fondamentalement, les catalyseurs sont construits pour avoir une impressionnante durée de vie. Contrairement à la plupart des pièces d’usure qui forment un véhicule, ce ne sont pas des pièces d’usure. Ils sont particulièrement résistants. En témoignent d’ailleurs, les différents métaux précieux entrant dans leurs conceptions. Il peut tenir sur une durée maximale de 150 000 kilomètres.
Après ces 150 000 kilomètres, la pièce devient défaillante. Elle peut dans ce cas, nécessiter un remplacement. L’usure naturelle est donc l’une des premières pannes à anticiper, en plus de l’usure naturelle et de l’encrassement. Cela dit, les catalyseurs sont exposés à d’autres types de pannes.
Le fonctionnement du catalyseur est intimement lié et d’ailleurs déterminé par celle de la sonde lambda. C’est, en effet, cette sonde qui déclenche tout le mécanisme. Si elle tombe en panne ou s’il y a un problème au niveau du mélange air-carburant et que la sonde lambda n’envoie pas les bonnes données au calculateur moteur, le fonctionnement du pot catalytique en sera affecté.
Il est parfois possible que le pot catalytique soit contaminé. Cela peut être dû aux ratés d’allumage qui laissent beaucoup de gaz non brûlés. Les couches de métaux précieux contenus dans le dispositif peuvent donc être endommagées, ce qui compromet le fonctionnement du système d’échappement.
Considérant son emplacement, la structure en céramique subit occasionnellement des chocs. Le catalyseur étant situé sous la voiture, il peut être endommagé par des heurts. Or, en cas de casse, la structure en céramique pourrait empêcher l’évacuation des gaz. Voilà donc autant de pannes qui prouvent qu’il faut veiller à l’entretien du catalyseur.
