Le FWC, nouveau catalyseur de conversion à quatre voies pour les moteurs à essence
Le FWC™ associe les fonctions d’un filtre et d’un catalyseur de conversion à trois voies (TWC) sur une seule et même structure alvéolée. Cette nouvelle technologie permet de retenir les particules (PM), le monoxyde de carbone (CO), les hydrocarbures (HC) et les oxydes nitreux (NOx) qui sortent des moteurs à essence, sans pour autant réduire les performances du moteur ou nécessiter d’espace supplémentaire. Les constructeurs automobiles ont ainsi plus de facilité à respecter la nouvelle réglementation en matière d’émission, notamment la norme Euro 6.
Recherche sous-jacente
Entretien avec le Dr Klaus Harth, responsable des catalyseurs automobiles chez BASF.
M. HARTH, QUELLE EST LA PARTICULARITÉ DU CATALYSEUR À QUATRE VOIES ?
Dr. Klaus Harth : Nous avons développé davantage le catalyseur à trois voies et optimisé son effet nettoyant. Le nouveau catalyseur de conversion à quatre voies, FWC en abrégé, est une technologie destinée aux véhicules à essence. Il supprime non seulement les polluants gazeux, mais également solides, tels que les particules de carbone du tuyau d’échappement. Le catalyseur compact à quatre voies combine à présent toutes les propriétés importantes en un seul catalyseur réduisant les émissions. Cependant, il nécessite beaucoup moins de place dans le compartiment moteur que le catalyseur à trois voies et le filtre à particules nu en aval.
A-T-IL D’AUTRES AVANTAGES ?
Dr. Klaus Harth : Nous avons conçu le FWC pour qu’il n’impose qu’une faible contre-pression au gaz d’échappement qui le traverse. Cet aspect est important pour les constructeurs automobiles, parce qu’une contre-pression élevée augmente la résistance que les émissions du tuyau d’échappement doivent surmonter avant d’atteindre le pot d’échappement. Une contre-pression trop forte restreint les performances du moteur et alourdit le bilan carbone.
Pour maintenir la contre-pression aussi basse que possible, nous avons élaboré des procédés de revêtement innovants. Ils nous permettent par exemple de revêtir spécifiquement les parois internes poreuses de l’élément d’un seul tenant qui contient le matériau catalytique. Nos nombreuses années d’expérience en matière de catalyseurs nous permettent de créer des structures catalytiques sur mesure, en l’occurrence une immense surface dotée d’une activité de catalyse élevée. Parallèlement, la quantité de métaux nobles nécessaires dans le catalyseur à quatre voies est bien plus faible. Les taux de conversion de ce catalyseur sont très élevés.
Cependant, la paroi poreuse de l’élément d’un seul tenant sert également de filtre à particules de carbone. Les particules y sont retenues et transformées en dioxyde de carbone par incinération à haute température avec l’aide du revêtement catalytique. Le catalyseur de conversion à quatre voies de BASF fait donc plus qu’un système de filtration classique avec filtre non revêtu. Étant donné que la majorité des particules de carbone sont transformées en dioxyde de carbone, les pores du catalyseur ne peuvent pas être obstrués, ce qui préserve le fonctionnement de l’unité à long terme.
QUELLE EST LA DURÉE DE VIE MOYENNE D’UN CATALYSEUR COMME CELUI-CI ?
Dr. Klaus Harth : La stabilité à long terme a été démontrée par des séries d’essais. Même après plus 160 000 kilomètres, le catalyseur de conversion à quatre voies continue de nettoyer à la perfection les gaz d’échappement. Le nouveau système été présenté en avril 2013. Il se trouve maintenant en phase de développement et d’essai chez de nombreux constructeurs automobiles, toujours en vue d’une production en série. Le FWC aide les constructeurs à se conformer aux strictes réglementations sur les émissions, comme la norme Euro 6.
