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Analyse des gaz : Le diagnostic mécanique

Publié le 19 août 2013
Par Jean-Marc Felten
4 min de lecture
Le diagnostic électronique a amené les réparateurs à oublier les vertus du diagnostic mécanique. L’analyseur de gaz qui dort au fond de l’atelier peut pourtant encore être utile. Mode d’emploi.
Le contrôle des émissions polluantes est un outil de diagnostic qui complète le diagnostic électronique.
Le contrôle des émissions polluantes est un outil de diagnostic qui complète le diagnostic électronique.

L’électronique galopante dans tous les systèmes automobiles relègue le diagnostic mécanique à une époque révolue. Pourtant, l’utilisation des équipements d’analyse traditionnels donne accès à des informations sur les dysfonctionnements qui échappent à l’électronique.

Préalable

L’analyseur de gaz, qui ne servait qu’au réglage du carburateur pour les taux de CO et CO2, est remis au goût du jour en affichant désormais 5 gaz, suivis par la réglementation : O2, CO, CO2, HC et NOx. Le système de dépollution est là pour ramener les valeurs aux normes d’homologation, mais celles-ci sont mesurées avec des équipements de laboratoire qui diffèrent totalement des appareils de mesure. En condition d’utilisation normale du véhicule et avec les appareils de mesure de l’atelier, les chiffres affichés nécessitent une interprétation.

Dans le contrôle technique, la mesure des polluants qui est réalisée, contrôle l’efficacité du pot catalytique et la valeur “Lambda”. Cette dernière indique le taux d’oxygène dans les gaz d’échappement. C’est une indication symptomatique de l’équilibre de la combustion.

Théoriquement, le taux d’oxygène à l’échappement est au minimum de 0,5 %, qui permet au catalyseur 3 voies de fonctionner.

En fonctionnement normal, les émissions à l’échappement se situent aux valeurs suivantes :

 

(au ralenti)

(à puissance maxi)

CO :

100 à 450 ppm

350 à 2 000 ppm

CO2 :

env. 3,5 % en volume

12 à 16 % en volume

O2 :

18 % en volume

2 à 11 % en volume

HC :

50 à 500 ppm

- de 50 ppm

NOx :

50 à 200 ppm

600 à 2 500 ppm

L’équilibre parfait entre oxygène et carburant dans la combustion est d’un rapport de 14,7 g d’air pour 1 g de carburant. Cette valeur est dite stœchiométrique, et le “Lambda” qui établit le rapport air/essence réel divisé par le rapport stœchiométrique est de 1 dans le cas idéal, supérieur à 1 si le mélange est trop pauvre, inférieur s’il est trop riche (excès de carburant). En réalité, la valeur normale se situe entre 14,6 et 14,8 à 1. Pour ces valeurs normales, le “Lambda” est situé entre 0,90 et 1,10. Pour moins de 0,97, le mélange est riche, pour 1,04, le mélange est pauvre.

Sur les véhicules catalysés, une sonde mesure le volume d’oxygène présent dans les gaz en amont du catalyseur, pour permettre au calculateur de corriger la richesse du mélange et permettre le bon fonctionnement du convertisseur catalytique. Sur les modèles les plus récents, deux sondes sont placées, la seconde étant après le catalyseur et servant à contrôler l’efficacité du pot catalytique. Ces sondes ont une tension de courant à leurs bornes, qui varie en fonction de la teneur en oxygène. De 400 mV pour un lambda de 1, la tension monte à 800 mV par appauvrissement en oxygène (mélange riche) et descend à 50 mV par appauvrissement en carburant.

Utilisation

Des résultats fournis par l’analyseur de gaz, (bien que modifiés par la présence du catalyseur) le réparateur peut tirer des conclusions le menant vers des dysfonctionnements.

On prendra soin de noter les valeurs au fil de la recherche de panne, voire de les imprimer si l’appareil le permet. Les mesures se font à température de fonctionnement.

Tableau de diagnostic (ci-dessous) :

Si une injection d’air secondaire est présente (moteur essence), il faut la neutraliser pour ces mesures.

Valeurs caractéristiques

Gaz

Ralenti

1 500 tr/min

2 500 tr/min

Problème et cause

HC (ppm)

0 à 150

0 à 135

0 à 75

Lecture normale

CO (%)

0,1 à 1,5

0 à 1,1

0 à 0,5

 

CO2 (%)

10 à 12

 

11 à 13

Valeurs stables

O2 (%)

0,5 à 2,0

0,5 à 2,0

0,5 à 1,25

 

HC (ppm)

0 à 150

0 à 135

0 à 75

Mélange riche

CO (%)

3,0 (+)

3,0 (+)

3,0 (+)

- système carburant

CO2 (%)

8 à 10

8 à 10

9 à 11

- alim en air

O2 (%)

0 à 0,5

0 à 0,5

0 à 0,5

- conso huile

HC (ppm)

0 à 150

0 à 135

0 à 75

Mélange pauvre

CO (%)

0 à 1,0

0 à 0,8

0 à 0,25

- système carburant

CO2 (%)

8 à 10

10

11

- alim en air

O2 (%)

1,5 à 3,0

1,0 à 2,5

1,0 à 2,0

- prise d’air

HC (ppm)

50 à 850

50 à 850

50 à 750

Mélange pauvre

CO (%)

0 à 0,3

0 à 0,3

0 à 0,30

et ratés

CO2 (%)

5 à 9

5 à 9

6 à 10

- alimentation

O2 (%)

4 à 9

4 à 9

2 à 7

- allumage

HC (ppm)

50 à 850

50 à 850

50 à 750

Raté d’allumage

CO (%)

0,1 à 1,5

0 à 1,1

0 à 0,8

- EGR

CO2 (%)

6 à 8

6 à 8

8 à 10

- allumage

O2 (%)

4 à 12

4 à 12

4 à 12

- gestion


Utilisation des résultats

Les mesures réalisées mettent en avant des excès ou un défaut d’un gaz par rapport aux valeurs régulièrement préconisées. De chaque type de défaut, il est possible de suspecter un contrôle mécanique à réaliser. Quelques exemples, dans les tableaux qui suivent.

- CO trop élevé : (supérieur à 1,5 %)
Système d’injection – injecteurs, régulation de pression d’alimentation, sonde de température (trop basse, commande l’enrichissement), capteurs de pression absolue et débitmètre ;
Système d’alimentation d’air, filtre ;
Sonde à oxygène (sonde Lambda) ;
Allumage.
- O2 trop bas et CO élevé :
Alimentation de carburant (trop riche) ;
Filtre à air et circuit d’air.
- O2 trop haut et CO bas :
Alimentation en carburant
(filtre et injecteurs) ;
EGR ;
Allumage ;
Compression.
- NOx trop élevés :
Système EGR bloqué ou dysfonctionnant ou circuit de recirculation ;
Système d’allumage ;
Température moteur, refroidissement, thermostat, ventilation ;
Circuit de dépression, fuite au servofrein, capteur.
- CO2 trop bas : (inférieur à 10 %)
Etanchéité de l’échappement ;
Mise en place ou état de la sonde ;
Réglage de la richesse, filtre à air, circuit d’enrichissement au démarrage.
- CO et HC trop élevés : (supérieur à 150 ppm)
Injection (injecteurs, régulateur de pression) ;
Circuit d’air (filtre) ;
Contamination de l’huile ;
Système d’allumage ;
Compression.
- HC et NOx trop élevés :
EGR, fonctionnement global ;
Remontées d’huile (segments ou joints de queues de soupapes).
- CO, HC et NOx trop élevés :
Catalyseur endommagé ;
Gestion électronique, circuit électrique et capteurs.

Conclusion

Confirmée par l’examen des valeurs et des codes défauts éventuellement présents dans la mémoire des calculateurs, l’interprétation des valeurs d’émissions de gaz d’échappement permet de déterminer des défaillances sans démontage et d’éliminer des causes simples avant de faire des recherches coûteuses. La réutilisation de l’analyseur de gaz est donc très intéressante, d’autant plus que les analyseurs 5 gaz sont désormais proposés par plusieurs fabricants.

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Notre avis

TOP
+++ Un appareil fiable
+++ Multiplier les sources d’information
++ Une preuve de compétence

FLOP
-- Entretien de l’appareil à surveiller
-- L’interprétation parfois contestable
- Pistes, mais diagnostics à confirmer
 

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Les fabricants et fournisseurs

Actia Muller

www.actiamuller.com

AVL Ditest

www.nussbaum-france.com

Capelec

www.capelec.fr

Maha

www.maha.de

Fog

www.fog-automotive.com

SPX Europe

www.spxeurope.com

Logiciel d’interprétation

 

Spheretech

www.spheretech-europe.com

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