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Les émissions et la pollution ont pratiquement défini l’ère moderne de l’automobile. Et depuis 1975, avec l’introduction du Clean Air Act, les moteurs à combustion plus propre sont devenus la priorité numéro un. Pourtant, alors que les constructeurs ont essayé une grande variété de technologies pour tenter de réduire les émissions d'échappement, un seul de ces éléments est devenu un nom connu :le convertisseur catalytique.
Mais à quoi ça sert ? Et comment ça marche ?
Avoir un convertisseur catalytique fonctionnant correctement est requis dans presque tous les États pour garantir le contrôle technique et l’immatriculation du véhicule. Ils représentaient également une grosse affaire pour les voleurs pendant une seconde chaude. Mais voyons ce qu'est un pot catalytique, comment il fonctionne et pourquoi chaque nouvelle voiture en est équipée au moins.
Un moteur est une machine intrinsèquement impure. Il mélange le carburant et l'air, le comprime, l'enflamme et utilise l'explosion de cet allumage des milliers de fois par minute pour propulser votre voiture vers l'avant. Il existe une chimie extrêmement complexe dans chaque combustion, provoquant des émissions brutes nocives de composés carbonés, comme le dioxyde de carbone (CO2). Mais il existe également d’autres émissions nocives comme l’oxyde nitrique et le dioxyde d’azote, qui forment ensemble le fameux NOx.
Un convertisseur catalytique d'une Lexus GS 400 de 1998. Notez le motif circulaire pour le flux d'air. Chris Rosales Un convertisseur catalytique nettoie presque littéralement les gaz d’échappement et d’une manière incroyablement intéressante. Formé à partir d’un milieu dense, généralement céramique, ayant la forme d’un nid d’abeilles, il contient des centaines de « cellules » par pouce carré qui forment un réseau dense de cubes. Sur le support céramique, une minuscule couche de métaux précieux est appliquée, généralement un mélange de platine, de rhodium et de palladium. Certains convertisseurs contiennent des métaux plus conventionnels comme le cérium, le fer, le manganèse, le nickel et le cuivre. Mais les ingrédients actifs sont les métaux précieux.
Les convertisseurs catalytiques dépendent fortement de la chaleur des gaz d’échappement pour fonctionner. À froid, ils n'offrent presque aucun avantage, c'est pourquoi les voitures modernes ont un programme de démarrage à froid dont le son et la sensation sont différents du ralenti normal. Il y a souvent des pompes à air supplémentaires et du carburant supplémentaire injecté pour allumer le convertisseur catalytique comme une allumette. Une fois qu'il atteint environ 750 degrés Fahrenheit, le convertisseur atteint sa pleine capacité de fonctionnement.
Chris Rosales Ce n'est qu'alors que la forêt dense de métaux précieux pourra sérieusement nettoyer les gaz d'échappement de tout moteur à combustion interne. Les gaz susmentionnés comme le CO2 et les NOx qui sortent directement de la chambre de combustion sont presque éliminés des gaz d'échappement. Selon un article de l’Université Harvard, près de 98 % des polluants nocifs des gaz d’échappement sont éliminés.
Le monde était bien différent en 1975. Surtout dans ma ville natale de Los Angeles, où les jours de smog étaient monnaie courante. Les gens souffraient d’une mauvaise qualité de l’air, développaient des maladies respiratoires comme l’asthme et devenaient plus sujets aux maladies respiratoires. Les émissions des moteurs à combustion interne présentaient un risque pour la santé, encore plus à l’époque de l’essence au plomb.
Getty Lorsque l'Environmental Protection Agency (EPA) a publié de nouvelles réglementations concernant les émissions d'échappement, les convertisseurs catalytiques sont devenus un équipement standard sur pratiquement toutes les voitures après 1975. Il y a eu quelques exceptions, la Honda Civic CVCC de 1975 atteignant de faibles émissions sans pot catalytique. Mais après que les réglementations sur les émissions ont été encore plus strictes, Honda n’a pas pu se débrouiller sans pot catalytique.
Avec une efficacité presque parfaite pour éliminer les gaz nocifs de l’air, les convertisseurs catalytiques sont l’un des facteurs les plus importants expliquant pourquoi nous avons un air beaucoup plus pur qu’il y a près de 50 ans. Certains passionnés pensent encore que les convertisseurs nuisent aux performances, mais la vérité est que les convertisseurs modernes n'offrent pratiquement aucune restriction de débit. C’est plus propre et entraîne une pénalité de performance minime. Sans convertisseurs, notre air serait beaucoup plus difficile à respirer.
Aussi miraculeuse que soit l'idée selon laquelle les métaux précieux rendent l'air sale très propre, les convertisseurs catalytiques comportent un avertissement :ils ont une durée de vie limitée et leur remplacement est coûteux dans les voitures modernes équipées d'un système d'échappement spécialisé. Les premières voitures dotées de canalisations de style plus universel sont beaucoup moins chères. Ils sont strictement réglementés dans certains États comme la Californie et New York, avec des matériaux et une longévité obligatoires pour protéger les consommateurs contre les remplacements coûteux du convertisseur catalytique. D'autres États autorisent des convertisseurs disponibles dans le commerce qui sont moins denses et moins coûteux, mais moins efficaces pour nettoyer les gaz d'échappement.
Getty De manière générale, les convertisseurs catalytiques devraient fonctionner pendant au moins 100 000 milles, voire plus. Les systèmes informatiques embarqués modernes dans les voitures peuvent surveiller les performances du convertisseur catalytique et vous alerter lorsqu'il a finalement atteint la fin de sa durée de vie.
Il existe également d'autres facteurs qui affectent la durée de vie d'un convertisseur. Les moteurs qui brûlent de l'huile ont tendance à détruire les convertisseurs catalytiques, car l'huile moteur recouvre les minuscules cellules du convertisseur, empêchant les gaz d'entrer en contact chimique avec les métaux précieux. Le cycle thermique et l’utilisation peuvent également faire ou défaire un convertisseur. Les longs disques réguliers qui transmettent de la chaleur aux convertisseurs sont les meilleurs pour la longévité.
Q. Pouvez-vous changer un pot catalytique à la maison ?
A. Oui, très facilement. Ils sont chers mais peuvent être achetés en ligne dans la plupart des États. La vente de pots catalytiques d'occasion est interdite en Californie, et la Californie exige un convertisseur spécifique et certifié. Tant que vous achetez celui qui convient à votre voiture, il devrait être casher.
Q. Une voiture peut-elle rouler sans pot catalytique ?
A. Oui. Une voiture fonctionnera sans pot catalytique. Cependant, il ne passera pas les tests d’émissions sans un tel test. Par conséquent, les voitures qui en ont besoin ne sont pas considérées comme autorisées à circuler sans eux.
Q. Comment savoir si mon pot catalytique a été volé ?
A. Les voleurs coupent simplement le pot catalytique et votre voiture sera beaucoup plus bruyante que d'habitude si la vôtre a été volée. Un test visuel rapide est également un moyen infaillible de savoir si quelqu'un s'est enfui avec le vôtre, car une grande partie du système d'échappement sera manquante.
