Plus puissant, moins polluant
La technologie de réduction des émissions polluantes SCR laisse le moteur déployer sa puissance sans compromis.
Mai 2009 | par André Dumont

La technologie SCR est intégrée aux tracteurs des séries Challenger MT600C, Massey Ferguson 8600, AGCO DT et Valtra S. Ces tracteurs sont assemblés à Beauvais, en France, et sont dotés d'un moteur finlandais Sisu.
L'ère des systèmes antipollution qui minent la performance des moteurs diesel tire à sa fin. Il existe maintenant sur le marché une technologie qui réduit les émissions polluantes sans compromettre la puissance du tracteur.
En janvier dernier, AGCO a lancé la première génération de tracteurs équipés du système SCR (selective catalytic reduction réduction catalytique sélective). L'idée est simple : plutôt que de modifier le moteur pour réduire ses émissions polluantes, on traite les gaz d'échappement à la sortie.
« On ne touche pas au moteur. On le laisse faire son travail, qui consiste à livrer de la puissance », explique René Boivin, spécialiste marketing de produits chez AGCO, à Atlanta.
Équipés de la technologie SCR, les tracteurs des gammes les plus puissantes (205 à 275 ch) d'AGCO, Massey Ferguson et Challenger consommeraient jusqu'à 15 % moins de carburant que leurs compétiteurs des autres grandes marques.
Pour y voir clair, revenons au système EGR (exhaust gas recirculation ou recirculation des gaz d'échappement), le plus largement utilisé dans les moteurs diesel pour les conformer aux normes d'émissions polluantes.
Plus un moteur diesel tourne à une température élevée, mieux il convertit le carburant en force motrice. Par contre, les émissions polluantes augmentent de façon exponentielle avec la chaleur.
Pour rendre leurs moteurs diesel conformes à la réglementation environnementale, les fabricants ont perfectionné l'EGR, qui consiste à réduire la température de combustion en combinant à l'air injecté une part (jusqu'à 20 %) des gaz d'échappement qui auront été refroidis au préalable.
« Cela réduit les émissions d'oxyde d'azote (NOx), mais en mélangeant à l'air des gaz déjà brûlés, on réduit la puissance du moteur », explique Pierre Beaudry, professeur en mécanique diesel à l'ITA de Saint-Hyacinthe.
La technologie EGR est bien établie et fait rarement défaut. Elle requiert néanmoins un système de refroidissement des gaz d'échappement et des valves de recirculation ou des injecteurs à haute pression.
À l'opposé, la technologie SCR n'intervient pas au niveau du moteur, lui laissant déployer sa puissance à la température idéale. Les émissions polluantes sont traitées à la sortie, par la vaporisation d'un liquide dans les gaz d'échappement.
Le DEF (diesel exhaust fuel) est un mélange d'urée (32 %) et d'eau déminéralisée. Il est stocké dans un réservoir. Une pompe l'achemine vers un vaporisateur en aval du catalyseur.
Avec la température (170 °C à 200 °C) des gaz d'échappement, l'urée se transforme en ammoniac. Dans le catalyseur, l'ammoniac réagit avec l'oxyde d'azote pour produire de l'azote gazeux et de la vapeur d'eau, deux substances inoffensives. Les gaz qui sortent du pot d'échappement contiendraient 60 % moins d'oxyde d'azote, 80 % moins de particules et 7 % moins de monoxyde de carbone.
En réduisant ainsi les émissions polluantes des tracteurs de ses gammes supérieures, AGCO affirme être déjà prête pour la norme Tier 4a, que l'Environmental Protection Agency des États-Unis mettra en application en 2011. Ces normes suivent celles établies en Europe. Celles du Canada s'alignent généralement sur celles des États-Unis.
En Europe, la technologie SCR est déjà largement répandue dans le transport routier. Selon René Boivin, un demi-million de camions et autobus en sont déjà équipés, et 25 000 nouveaux véhicules s'y ajoutent tous les mois.
Des fabricants de voitures de luxe, comme Mercedes, BMW et Audi, vendent certains modèles équipés de dispositifs SCR. En Amérique du Nord, des informations circulent à l'effet que GM, Ford et Dodge pourraient en équiper leurs camionnettes. Les fabricants de camions Mack, Daimler et PACCAR (Kenworth et Peterbilt) se tournent aussi vers la SCR.
À ce jour, seule AGCO propose des véhicules agricoles équipés de systèmes SCR. John Deere et CNH misent sur des systèmes ERG plus sophistiqués pour se conformer à Tier 4a, mais pourraient adopter la technologie SCR pour Tier 4b (2014).
« Je crois que nous sommes rendus à la limite des réductions d'émissions polluantes qu'on peut atteindre en modifiant les moteurs, affirme Pierre Beaudry. Le traitement des gaz d'échappement deviendra sûrement la norme. »
L'inconvénient principal des systèmes SCR est la gestion d'un deuxième liquide en plus du diesel. Il faut trois litres de DEF pour chaque 100 litres de diesel. AGCO estime qu'on doit faire le plein de DEF à tous les deux pleins de diesel. D'après des données obtenues sur Internet, le DEF se vendrait autour de 86 cents le litre.
Pour l'instant, les concessionnaires ACGO, Massey-Ferguson et Challenger assurent la distribution de DEF. Facile à fabriquer, peu toxique, sécuritaire et de plus en plus utilisé dans les camions, le DEF devrait bientôt se répandre dans les stations-service pour camions, prévoit René Boivin.
Le DEF gèle à -11 °C. Cela ne devrait pas poser problème. Peu après le démarrage du moteur, le DEF dégèle et le contrôle des émissions polluantes revient à la normale.
Un système SCR ne peut pas être ajouté à un tracteur existant. Dans les tracteurs d'AGCO qui en seront équipés, l'opérateur sera prévenu du bas niveau de DEF. Si le réservoir de DEF tombe à sec, un contrôle électronique coupera la puissance du moteur de moitié.
Ces désagréments pourraient s'avérer un moindre mal si les économies de carburant (15 %) sont à la hauteur de ce que promet le fabricant. À 600 heures d'utilisation par année, AGCO estime l'économie à 2430 $. Chacun peut faire sa propre estimation d'économie de carburant sur Internet au www.agcocorp.com/e3, en cliquant sur « Calculate your cost ».
Selon AGCO, la technologie SCR serait plus efficace, plus silencieuse et plus simple que les dispositifs de recirculation de gaz d'échappements refroidis. Et d'après René Boivin, cela n'aura aucune incidence sur le prix du tracteur.
www.agcocorp.com
www.factsaboutscr.com



