Les moteurs diesel sont connus comme une source importante d'émissions polluantes, notamment les oxydes d'azote (NOx) et les particules fines (PM). Pour réduire ces émissions, les réglementations environnementales ont évolué au fil des ans, conduisant à la mise en place de normes de plus en plus strictes par les États-Unis et l'Union européenne. Les systèmes antipollution diesel Tier 4 et Tier 5 sont les dernières étapes de cette évolution. La norme Tier 4, introduite en 2008, vise à réduire les émissions de NOx et de PM et la norme Tier 5, qui devrait entrer en vigueur en 2025, prévoit des réductions encore plus importantes des émissions.

Les normes Tier 4 ont été introduites par l'Environmental Protection Agency (EPA) aux États-Unis. Ces normes visent à réduire les émissions de particules fines (PM), d'oxydes d'azote (NOx) et d'hydrocarbures non méthaniques (NMHC) des moteurs diesel.

Les principaux éléments des normes Tier 4 sont :

• Réduction des émissions de PM de 90 % par rapport aux normes Tier 3 introduites en 2002

• Réduction des émissions de NOx de 45 % par rapport aux normes Tier 3

• Réduction des émissions de NMHC de 70 % par rapport aux normes Tier 3

Pour atteindre les normes Tier 4, les fabricants de moteurs diesel ont développé plusieurs technologies. Les systèmes Tier 4 utilisent une combinaison de ces technologies pour réduire les émissions de polluants atmosphériques dont voici les principaux composants et leur fonctionnement :

Filtres à particules (DPF)

• Le DPF est un filtre qui capture les particules fines (PM) émises par le moteur diesel.

• Le filtre est généralement fait de céramique ou de métal et est conçu pour piéger les particules de taille 10 micromètres.

• Le DPF nécessite un processus de régénération pour éliminer les particules accumulées et maintenir son efficacité.

Systèmes de réduction catalytique sélective (SCR)

• Le système SCR utilise un catalyseur pour réduire les émissions d'oxydes d'azote (NOx).

• Le catalyseur est généralement fait de vanadium ou de tungstène et est conçu pour réagir avec les NOx et les convertir en diazote (N2) et en eau (H₂O).

• Le système SCR nécessite l'injection d'urée (DEF) pour activer et augmenter le processus de réduction des NOx dans le catalyseur.

Systèmes d'injection de carburant à haute pression

• Les systèmes d'injection de carburant à haute pression utilisent des pompes à injection pour fournir du carburant à haute pression au moteur (généralement entre 23 000 et 29 000 PSI).

• Cette technologie permet d'améliorer l’atomisation et la combustion du carburant, augmentant ainsi l'efficacité du moteur, en réduisant par le fait même les émissions polluantes.

Les normes Tier 5 sont actuellement en développement et devraient être introduites à partir de 2025 et au cours des prochaines années. Ces normes visent à réduire encore davantage les émissions de polluants atmosphériques des moteurs diesel.

Les principaux éléments des normes Tier 5 sont :

• Réduction des émissions de PM de 50 % par rapport aux normes Tier 4

• Réduction des émissions de NOx de 30 % par rapport aux normes Tier 4

• Réduction des émissions de NMHC de 20 % par rapport aux normes Tier 4

Les systèmes antipollution diesel Tier 5 utilisent des technologies similaires à celles des systèmes Tier 4, mais avec des améliorations pour atteindre des niveaux d'émission encore plus bas. Voici les principaux composants et leur fonctionnement :

Filtres à particules à haute efficacité (DPF+ ou HPDPF)

• Les DPF+ sont des filtres à particules améliorés qui capturent les particules fines (PM) émises par le moteur diesel.

• Ces filtres sont conçus pour piéger les particules de taille inférieure à 10 nanomètres.

Systèmes de réduction catalytique sélective améliorés (SCR+ ou HPSCR)

• Les systèmes SCR+ utilisent des catalyseurs améliorés pour réduire les émissions d'oxydes d'azote (NOx).

• Ces catalyseurs sont conçus pour réagir avec les NOx et les convertir en diazote (N2) et en eau (H2O) avec une efficacité encore plus élevée.

Systèmes d'injection de carburant à très haute pression

• Les systèmes d'injection de carburant à très haute pression utilisent des pompes à injection pour fournir du carburant à très haute pression au moteur

• (26 000 à 32 000 PSI et plus)

• Cette technologie permet d'améliorer encore davantage l'efficacité du moteur et de réduire considérablement les émissions de polluants atmosphériques.

Avantages

• Réduction des émissions de polluants atmosphériques :

• Les systèmes antipollution diesel Tier 4 et Tier 5 sont conçus pour réduire les émissions de particules fines (PM), d'oxydes d'azote (NOx) et d'hydrocarbures non méthaniques (NMHC).

• Amélioration de la qualité de l'air et de la santé publique.

• Respect des normes environnementales les plus strictes, telles que celles établies par l'Environmental Protection Agency (EPA) aux États-Unis.

Inconvénients

• Coût élevé : Les systèmes antipollution diesel Tier 4 et Tier 5 sont généralement plus chers que les systèmes antérieurs, ce qui fait augmenter le coût des véhicules et des équipements.

• Complexité technique : Les systèmes antipollution diesel Tier 4 et Tier 5 requièrent un entretien assidu et une réparation plus complexe que les systèmes antérieurs, ce qui peut augmenter les coûts de maintenance des véhicules.

Les véhicules lourds, les camions et les autobus. Les équipements de construction tels que les pelles mécaniques, les chargeuses et les bulldozers. Les équipements agricoles tels que les tracteurs, les moissonneuses etc.

Les normes Tier 4 et Tier 5 représentent des étapes importantes dans la réduction des émissions de polluants atmosphériques des moteurs diesel. Les avancées technologiques développées pour atteindre ces normes ont permis non seulement d'améliorer l'efficacité des moteurs, mais aussi et de réduire considérablement leur impact environnemental. Il est donc primordial de bien les entretenir avec des produits et méthodes spécialisées afin de maintenir non seulement la performance et la fiabilité des véhicules, mais également leur valeur sur le marché. L’ajout d’additifs au diesel permettra aussi au moteur d’avoir une meilleure combustion ce qui se traduira inévitablement en performance accrue et en économies de carburant, mais aussi en coûts d’entretien et réparation de votre flotte de véhicules et tous ces petits soins en assureront inévitablement leur pérennité.