25 ans de pot catalytique Opel

Catalytic converter technologyLorsque Louis R. Hughes fut nommé à la tête d’Opel en avril 1989 – il y a 25 ans ce mois-ci – il dut faire face à une multitude de tâches, mais son attention se porta immédiatement sur le pot catalytique. Sa première décision marqua une grande première pour un constructeur généraliste européen : toute la gamme Opel essence devait être équipée en série de pots catalytiques.

[slideshow id=389]C’est ainsi que dès le milieu de l’année 1989, dix-neuf Opel essence sur vingt étaient équipées d’un pot catalytique en série. Ce qui prouvait que la décision de Hughes, dictée par des préoccupations environnementales et des incitations fiscales et non par des ambitions commerciales, arrivait au bon moment.

Aujourd’hui, les émissions ont été réduites drastiquement – cantonnées à moins de 10% des niveaux enregistrés à l’ère pré-catalytique – et Opel s’est engagé à améliorer encore ces résultats. « Nous sommes des précurseurs dans le développement de technologies respectueuses de l’environnement visant à réduire l’empreinte carbone des automobiles. Nous nous y attachons d’abord en améliorant constamment la technologie de nos pots catalytiques, mais aussi en développant des moteurs propres et efficaces, » explique Michael F. Ableson, Vice President GME Engineering. « Entre 2013 et fin de 2016, Opel va donner naissance à trois familles de moteurs entièrement nouvelles déclinées en 13 versions, dont des variantes particulièrement sobres et encore plus propres. En outre, le constructeur déploie activement une gamme de produits qui vont au-delà de la simple conformité aux exigences légales. »

Les raisons de la décision

Andreas Dindorf, Engineering Group Manager, Products Regulations, se souvient de la logique qui a poussé Opel à installer en série des pots catalytiques dès 1989. « Les voitures équipées de pots étaient plus favorables à l’environnement et les clients pouvaient bénéficier de réductions fiscales. En outre, puisque nous faisons partie de General Motors, nous avons exploité le savoir-faire et les technologies utilisées aux Etats-Unis, où ces pots étaient obligatoires. Nous étions ainsi les mieux placés pour franchir le pas. »

En fait, Opel avait commencé à travailler sur le projet dès 1984, ce qui lui permit d’être le premier constructeur européen à monter un pot catalytique fabriqué en Europe sur les Opel Ascona 1,8 l destinées à la Police allemande, et qui leur furent livrées le 7 décembre de cette même année.

Ce n’était pas qu’un simple coup de pub. Fin 1984, Opel mobilisait 1.000 personnes pour travailler sur le pot catalytique et investissait dans le secteur la somme considérable d’un milliard de DM, plus de 500 millions d’euros. Auparavant, le constructeur utilisait des pots US modifiés qu’il importait en Europe. GM, société-mère d’Opel, était le plus grand fabricant de pots à l’époque.

En 1988, plus de 200.000 Opel équipées de pots catalytiques – une option qui coûtait entre 220 et 485 euros – avaient été vendues en Allemagne, plus que toute autre marque. Un an plus tard, le pot était monté en série sans surcoût.

Aller de l’avant : d’Euro 0 à Euro 6

« Nous avons constamment fait évoluer la conception des pots pour assurer la protection maximale de l’environnement, » souligne Roland Maucher, Staff Engineer Engine Management System (EMS). « Opel a la volonté de conserver le leadership environnemental. »

La conscience de la nécessité de protéger l’environnement a commencé à apparaitre dans les années 1980. Cela a conduit les grands constructeurs automobiles, dont Opel, à prendre une décision qui a depuis permis d’éviter d’envoyer des milliards de tonnes de gaz polluants dans l’atmosphère. Les pots catalytiques ont été rendus obligatoires dans l’Union européenne en 1992. La réduction des émissions n’a cessé d’être plus sévère en passant d’Euro 0 à Euro 6. Selon Andreas Dindorf, les émissions polluantes ont chuté de plus de 90%.

« La législation sur les émissions a commencé à se mettre en place dans les années 1970, mais le plus gros impact a été enregistré en 1992, quand Euro 1 est entré en vigueur. A cette époque, avoir un pot catalytique n’était pas obligatoire et dépendait de multiples facteurs, » rappelle-t-il. Malgré cela, Opel produisait déjà des voitures équipées d’un pot catalytique en série depuis trois ans. Et le constructeur décidait même d’aller plus loin. « Nous avons rendu bon nombre de nos voitures conformes à des exigences bien plus sévères que celles imposées par la législation, » explique Andreas Dindorf.

Euro 4 devenait obligatoire en 2005, et la même année, Opel lançait à grande échelle le filtre à particules sur ses voitures à moteur diesel, ce qui permettait de ramener les émissions de particules à presque zéro. Opel devançait cette fois de quatre ans les normes Euro 5 qui allaient devenir obligatoires en 2009.

« Cette année, les normes Euro 6 entrent en vigueur sur les nouveaux modèles et prévoient encore d’abaisser les seuils. Avec Euro 6, les limites d’émissions pour les voitures diesel et essence sont tout aussi sévères. L’objectif de la législation va nettement vers des exigences d’essais plus rigoureuses et des diagnostics plus stricts. Nous abordons maintenant une nouvelle phase, » constate Andreas Dindorf. « Il n’est maintenant plus question de savoir si les voitures sont propres ou non – elles sont toutes propres à différents niveaux, et vont être de plus el plus propres. »

A l’avenir, la règlementation sera encore plus sévère grâce à un nouveau protocole de cycle normalisé. « Nous attendons maintenant la mise en place d’un nouveau cycle d’essais, la Procédure d’essai mondiale harmonisée pour les voitures particulières et véhicules utilitaires légers. En outre, nous allons voir enfin l’avènement du nouveau cycle d’essai en conditions réelles d’utilisation, avec lequel un équipement embarqué servira à mesurer les émissions sur la voiture roulante, » explique Andreas Dindorf.

Des motorisations plus efficaces

« Le problème n’est pas seulement de traiter les gaz d’échappement quand ils partent du moteur, » commente Roland Maucher, « mais de réduire d’abord la quantité de gaz produite par le moteur. Améliorer le rendement réduit les émissions « sortie de moteur », et c’est pourquoi nos ingénieurs travaillent beaucoup pour rendre la combustion meilleure et plus efficace. »

Cela se fait en améliorant la qualité de la combustion et en faisant appel à des systèmes d’injection plus sophistiqués. « C’est une quête sans fin. Nous ne pouvons jamais dire que nous sommes parvenus à la limite des progrès technologiques, » note Roland Maucher.

Entre 2013 et 2016, Opel renouvelle 80% de sa gamme de motorisations, avec trois nouvelles familles de moteurs et 13 dérivés. Il s’agit par exemple des nouveaux moteurs 1,6 litre essence et diesel, offrant puissance et sobriété tout en affichant de très bas niveaux d’émissions de CO2. De plus, un nouveau moteur trois cylindres essence de 1,0 litre sera présenté cet été, se posant d’ores et déjà en véritable référence.

La nouvelle génération de quatre cylindres essence 1.6 ECOTEC Direct Injection Turbo est axée sur l’optimisation des consommations, l’obtention d’un couple élevé à bas régime et d’une souplesse exceptionnelle. Par rapport au précédent moteur 1,6 litre turbo d’Opel, les émissions de CO2 et la consommation ont pu être réduits de 13%, tandis que le couple et la puissance gagnaient jusqu’à 30%. Le nouveau grand cabriolet Cascada a été le premier modèle d’Opel à recevoir ce nouveau moteur, qui anime maintenant également l’Astra, l’Astra GTC et le Zafira Tourer.

Le tout nouveau 1.6 CDTI Turbodiesel délivre des performances de premier plan dans tous les domaines essentiels d’un moteur. Il a été inauguré par le Zafira Tourer et est maintenant proposé sur le Meriva et sur l’Astra. Deux systèmes, la réduction catalytique sélective Blue Injection d’Opel (SCR) montée sur le Zafira Tourer et le piège à Nox Lean Nox Trap (LNT) monté sur le Meriva et l’Astra, sont conformes à Euros 6 et rendent le 1.6 CDTI aussi propre qu’un moteur essence.

La nouvelle ADAM ROCKS et l’ADAM seront les premières Opel à accueillir le moteur trois cylindres essence 1,0 ECOTEC Direct Injection Turbo de nouvelle génération. Cette motorisation répond d’ores et déjà aux normes d’émission Euro 6 et sera une nouvelle référence en matière d’agrément des moteurs à trois cylindres.

Quel est le rôle d’un pot catalytique ?

Les moteurs à combustion interne produisent des gaz d’échappement, tels que des hydrocarbures non brûlés (carburant), du monoxyde de carbone (CO) et des oxydes d’azote (NOx). Les métaux précieux incorporés dans les pots agissent comme des catalyseurs. Ils sont à l’origine d’une réaction qui va permettre de transformer les gaz et le carburant non brûlé en dioxyde de carbone (CO2) et en eau (H2O) inoffensifs.

« Le traitement à l’intérieur du pot a beaucoup progressé. L’analyse a été aussi considérablement améliorée et aujourd’hui les capteurs sont placés de chaque côté du pot pour s’assurer que le système fonctionne dans les meilleures conditions. Une autre amélioration importante a consisté à intégrer le pot dans le collecteur d’échappement, ce qui le rend beaucoup plus efficace » explique Roland Maucher.

Durant les 25 années qui ont suivi son lancement, Opel a lancé des systèmes de post-traitement de gaz d’échappement sur les motorisations diesel – qu’il s’agisse de catalyseurs, de filtres à particules diesel (FAP) ou de l’association des deux. Opel a commencé la production de deux nouveaux systèmes – le Lean Nox Trap (LNT) et le système SCR de réduction sélective catalytique Euro 6 AdBlue, tous deux pour réduire les oxydes d’azote (NOx) des gaz d’échappement. Les résultats sont incroyables : les émissions d’une voiture diesel de 1992 équivalent à celles de 140 voitures diesel de 2014.

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