La réduction catalytique sélective (SCR) est un système de contrôle actif des émissions de pointe qui réduit les émissions d’oxydes d’azote (NOx) à des niveaux proches de zéro dans les véhicules et équipements diesel de nouvelle génération. Le système SCR comprend plusieurs composants regroupés avec d’autres parties du système de contrôle des émissions. Chaque fabricant possède ses propres variantes du type et de la séquence des différents composants du système.
*Le schéma n’est pas représentatif de l’approche de tous les fabricants pour atteindre des émissions proches de zéro.
Le SCR est un système de contrôle actif des émissions. Les gaz d’échappement chauds sortent du moteur et pénètrent dans le système SCR où de l’urée aqueuse (connue sous le nom de fluide d’échappement diesel, ou DEF) est pulvérisée sur un catalyseur spécial. Le DEF déclenche une réaction chimique dans l’échappement sur un catalyseur spécial qui convertit les oxydes d’azote en azote, en eau et en petites quantités de dioxyde de carbone (CO2), des composants naturels de l’air que nous respirons. L’échappement passe également par un filtre à particules quelque part dans le système, puis est expulsé par le pot d’échappement du véhicule.
La technologie SCR est conçue de telle manière qu’elle permet aux réactions de réduction des oxydes d’azote (NOx) de se dérouler dans une atmosphère oxydante. Elle est dite « sélective » car elle réduit les niveaux de NOx en utilisant l’ammoniac comme réducteur dans un système catalytique. La réaction chimique est connue sous le nom de « réduction » où le DEF est l’agent réducteur qui réagit avec le NOx pour convertir les polluants en azote, en eau et en petites quantités de CO2. Le DEF est rapidement décomposé pour produire de l’ammoniac oxydant dans le flux d’échappement.
Quelles sont les considérations particulières liées à l’utilisation du SCR ?
Les systèmes SCR sont des systèmes actifs. Comparés aux convertisseurs catalytiques passifs des véhicules à essence, les systèmes SCR nécessitent un réapprovisionnement périodique en liquide d’échappement diesel (DEF) pour garantir les performances du système d’émissions. La nécessité de remplir le DEF est directement liée à la consommation de carburant du véhicule. Le fait de ne pas remplir les réservoirs de DEF peut entraîner l’immobilisation du véhicule ou de la machine et la nécessité d’une révision.
Le liquide d’échappement diesel (DEF) est un liquide non toxique composé de 32 % d’urée aqueuse de qualité automobile et d’eau purifiée. Le DEF est disponible avec une variété de méthodes de stockage et de distribution. Les options de stockage se composent de conteneurs de différentes tailles tels que des conteneurs en vrac, des bacs et des bouteilles ou des bidons. L’American Petroleum Institute teste rigoureusement le DEF pour s’assurer qu’il répond aux normes de qualité de l’industrie. Le DEF est parfois appelé AdBlue en Europe et aux États-Unis.
Une infrastructure de distribution de DEF à l’échelle nationale est en place, ce qui permet de se procurer facilement le DEF en vrac, dans les magasins de détail, en ligne et dans presque toutes les stations-service qui transportent du carburant diesel. Les réservoirs embarqués pour stocker le DEF varient généralement en taille de 5 à 22 gallons et sont facilement identifiables par un bouchon bleu et/ou l’étiquetage « DEF ONLY ». Pour les camionnettes et les VUS, l’orifice de remplissage du DEF est généralement situé à côté de la zone de remplissage de carburant. (VOIR L’IMAGE) Pour les semi-remorques lourds, le réservoir de DEF se trouve généralement à côté du réservoir de carburant diesel sur le côté du véhicule près de la porte du conducteur. En raison de la nature diversifiée des moteurs et des équipements tout-terrain, l’emplacement du réservoir de DEF et de l’orifice de remplissage est variable.
L’ouverture de remplissage du réservoir DEF est conçue pour accueillir uniquement une buse de remplissage DEF afin de garantir que seul du DEF soit versé dans le réservoir. Le carburant diesel ne doit jamais être versé dans le réservoir DEF et vice-versa. Pour éviter ce type d’erreur de remplissage, une buse de carburant diesel ne s’insère pas dans l’ouverture du réservoir DEF. De plus, le réservoir DEF est doté d’un couvercle bleu pour le différencier du réservoir diesel, qui peut avoir un bouchon de carburant jaune ou vert.
Pour les véhicules légers, les intervalles de remplissage du DEF se produisent généralement au moment de la vidange d’huile recommandée, tandis que le remplissage du DEF pour les véhicules lourds et les machines et équipements tout-terrain varie en fonction des conditions de fonctionnement, des heures d’utilisation, des kilomètres parcourus, des facteurs de charge et d’autres considérations. En règle générale, la consommation de DEF est d’environ 3 % de la consommation de carburant (exemple : la consommation de 100 gallons de carburant consommerait environ 3 gallons de DEF).
Le DEF fait partie intégrante du système de contrôle des émissions et doit être présent dans le réservoir à tout moment pour assurer le fonctionnement continu du véhicule ou de l’équipement. Un faible niveau de DEF déclenche une série d’avertissements visuels et sonores croissants adressés au conducteur ou à l’opérateur. Si le DEF n’est pas réapprovisionné, la série d’incitations de l’opérateur progresse et peut éventuellement conduire à une réduction de la puissance du moteur et à une limitation de la vitesse du véhicule, et finalement au blocage du système de démarrage.
Il est nécessaire de stocker correctement le DEF pour éviter que le liquide ne gèle à des températures inférieures à -12 °F. La plupart des réservoirs et systèmes de distribution de DEF pour véhicules sont équipés de dispositifs de réchauffement.