Filtres à particules diesel en céramique : purification avancée des émissions pour un air urbain plus pur

Les organes directeurs du monde entier introduisent des réglementations d'émission de plus en plus strictes. Cela a conduit à une poussée pour développer des filtres toujours plus efficaces, en particulier pour les systèmes d'échappement diesel.
Les céramiques dans les systèmes d'échappement offrent un moyen hautement efficace de purifier les émissions des véhicules, améliorant la qualité de l'air et rendant les environnements urbains plus propres. Les filtres à particules diesel (FAP) en céramique sont particulièrement efficaces, certains éliminant près de 100 % de suie des émissions d'échappement.
Aujourd'hui, les systèmes FAP sont montés de série sur de nombreux véhicules diesel, en particulier les gros camions, autocars et engins lourds. Pour fonctionner sur la route, ils sont conçus pour être hautement durables et faciles à entretenir.

Types de céramique utilisés dans les systèmes d'échappement diesel

La céramique n'est pas le seul matériau utilisé dans les filtres d'échappement. Le papier et les fibres métalliques peuvent aussi être utilisés pour filtrer les particules diesel. Cependant, les filtres en céramique maintiennent les coûts bas, sont faciles à produire en masse, sont extrêmement durables et offrent une filtration fine des particules. Les types de céramique suivants sont devenus courants dans les systèmes FAP :

Cordiérite

La cordiérite est la céramique la plus courante utilisée dans les filtres à paroi. Les filtres à paroi forcent le gaz à traverser directement le filtre, contrairement aux filtres à flux traversant comme les convertisseurs catalytiques.
La cordiérite est un matériau idéal pour les FAP car elle filtre un pourcentage très élevé de particules et est assez bon marché.
Le seul inconvénient de l'utilisation de la céramique cordiérite est qu'elle peut fondre si le filtre est régénéré — un processus d'entretien qui consiste à brûler le matériau filtré pour le nettoyer. Le risque d'endommager la céramique est particulièrement élevé s'il y a eu une grande accumulation de suie et de particules. Par conséquent, les filtres en cordiérite ont souvent besoin d'un catalyseur pour abaisser la température de régénération.
La structure du filtre est similaire au cœur en nid d'abeille d'un convertisseur catalytique, mais le FAP a des canaux bouchés, ce qui signifie que le gaz est forcé à travers la paroi et que le filtrat est collecté sur la face d'admission.

Carbure de silicium

Le carbure de silicium est une céramique également utilisée dans les filtres à paroi. Les filtres en carbure de silicium ne sont pas aussi populaires que ceux en cordiérite, pour la simple raison qu'ils sont plus chers. La raison du coût supplémentaire est qu'ils ne sont pas thermiquement stables, donc du ciment doit séparer les cœurs de filtre pour les protéger de l'expansion thermique.
Les FAP en carbure de silicium fonctionnent sur le même principe que les filtres en cordiérite. L'efficacité de ces types de filtres peut atteindre 95 %. Le carbure de silicium a aussi un point de fusion élevé de 2700 °C.