Qu’est ce que la vanne EGR (Exhaust Gas Recirculation)?

C’est simplement un système de recyclage des gaz d’échappement. Elle contribue à un accroissement des performances thermiques et des émissions polluants du moteur.

Elle est pratiquement présente sur tous les moteurs diesel nouvelle génération et sur certains essences.

Dans tous les véhicules pour  chaque polluant,  il y a majoritairement un système de traitement. Par exemple, le pot catalytique s’occupe du carbone (CO) et des imbrûlés (HC), le filtre à particule des particules et l’EGR des oxydes d’azote (NOx) pour les moteurs diesel.

Son principe est simple : La vanne EGR prend une partie des gaz d’échappement et la réinjecte dans l’admission d’air moteur. La formation de NOx pendant la combustion est diminuée.Même si les gaz d’échappement restent chauds à l’injection, ils permettent d’abaisser la température de combustion et ainsi réduisent la formation de NOx.

Pour les moteurs essence, le principe reste le même mais c’est les émissions C02 qui se voient réduire.

Cette vanne n’est pas ouverte en permanence. Des conditions précises doivent être respectées (on est soit à faible charge, soit au ralenti). Elle n’est pas binaire non plus, ainsi suivant le besoin, elle s’ouvre plus ou moins.

Des gaz d’échappement très chaud la traverse et c’est pour cela qu’elle doit résister à des conditions extrêmes.

Elle se présente sous la forme d’une vanne électrique reliée à l’échappement et à l’admission d’air du moteur. Depuis 2002, le moteur l’actionnant est de type électrique à courant continu. Avant elle était pneumatique et n'avait aucun capteur permettant de connaitre sa position.

Sur certains moteurs, pour augmenter le rendement de ce système, un échangeur thermique est placé entre les gaz recyclés et le circuit de refroidissement moteur.

Sa composition: un moteur électrique, un engrenage réducteur, un système à cames, une soupape
et un capteur de position.

Chez Valeo, le choix à été porté sur une valve qui s’ouvre vers l’extérieur (pour des raisons de sécurité et aussi car le turbocompresseur, en action, exercera une force qui aura tendance à la fermer). Pour diminuer les pertes de charges, l’aérodynamisme de la soupape a été entièrement revu.

Le moteur électrique puissant permet de passer de totalement ouvert à totalement fermé en moins de 100ms. Grâce à son système à cames, le mouvement rotatif  du moteur est transformé en une descente contrôlée de la soupape. L’engrenage réducteur démultiplie la force du mouvement, il permet de travailler même en présence de résidus de combustion d’huile et de suie. Ainsi d’éviter les grippages dans la liaison entre les cames et la soupape, deux roulements ont été installés.

Pour une meilleure précision, la position de la soupape est mesurée à l’aide d’un capteur à effet Hall.

Pour améliorer l’échange thermique entre les gaz d’échappement et le liquide de refroidissement, Valeo a décidé d’utiliser un circuit en U (compact) avec des tubes plats torsadés (pour une plus grande une surface d’échange). La capacité de refroidissement des gaz augmentée, réduit par la même occasion la formation de NOx. Dans le cas de départ à froid, pour que la chambre de combustion monte rapidement en température, le refroidisseur est court-circuité par un volet à pilotage pneumatique

Les oxydes d’azote sont produits en grande quantité lors d’une combustion à haute température sous excès d’air. Pour les réduire, il faut donc diminuer la température et la quantité d’air. La réintroduction d’une partie des gaz d’échappement à l’admission permet de concilier les deux. En effet, elle réduit la masse d’air injectée et par la même occasion abaisse la température de combustion puisqu’il y a moins d’oxygène.

De plus, l’échangeur de chaleur contribue au refroidissement des gaz d’échappement.
Le recyclage des gaz d’échappement s’effectue sous certaines conditions : lorsque le moteur tourne au ralenti et en charge partielle car  c’est la où la combustion se déroule sous un important excès d’air.

Détrompez-vous mais la vanne EGR n’a pas que des avantages.  Cette vanne permet de diminuer les émissions de polluants mais les nouveaux diesel fume bien noir.
Le problème de cette vanne est qu’elle s’encrasse très vite et donc encrasse le moteur. Lorsque les suies présentes dans les gaz d’échappement refroidissent et se mélangent aux vapeurs d’huile, elles se transforment en un liquide visqueux collant de couleur noir. Sur les moteurs essences, on a pas ce souci car il n’y a pas de suie dans les gaz d’échappement.
Les conséquences de ce dépôt, la vanne reste bloquer.

• Soit elle reste en position fermée : Il n’y a plus d’injection de gaz d’échappement et donc plus d’encrassement du moteur. Le moteur polluera plus et le véhicule pourra se faire recaler au contrôle technique.
  
  
• Soit elle reste en position ouverte : Le moteur reçoit alors des gaz d’échappement en permanence. Les injecteurs et la chambre de combustion s’encrassent qui causent des pertes de puissance partielles ou permanentes. L’injection déréglée encrasse le moteur et ce n’est que bien plus tard  que le voyant de dépollution s’allume. Jusqu’en 2002, les vanne EGR était piloté pneumatique sans aucune information sur sa position. Mais aujourd’hui, elles sont électriques avec des capteurs de position. Dès qu’elles restent bloquer un voyant s’allume.
  

Cette vanne est une bonne solution pour permettre aux moteurs de passer les normes de dépollution.  Cette solution peu chère pour les constructeurs, leur a permis de passer les normes sans rendre les moteurs plus propres. Aujourd’hui elle est indispensable et il serait économiquement impossible de la supprimer.