La plupart des émissions nocives d’un moteur à essence sont produites lors du démarrage à froid. L’injection d’air secondaire constitue une méthode efficace de réduction des émissions de démarrage à froid.
Lors d’un démarrage à froid, le moteur à essence requiert un mélange « riche » (λ<1), comportant un excédent de carburant. Tant que le catalyseur n’a pas atteint sa température de service et que la régulation lambda n’est pas intervenue, des quantités importantes de monoxyde de carbone et d’hydrocarbures imbrûlés sont émises. Afin de réduire ces émissions nocives, de l’air environnant riche en oxygène (« air secondaire ») est injecté durant la phase de démarrage à froid directement après les soupapes d’échappement, dans le collecteur de gaz d’échappement. Il se produit alors une oxydation postérieure (« postcombustion») des substances nocives en dioxyde de carbone et en eau. La chaleur produite contribue au chauffage du catalyseur et permet de réduire le délai nécessaire jusqu’à l’intervention de la
régulation lambda.
Composants du système d’air secondair
La pompe d’air secondaire aspire de l’air environnant l’injecte dans le collecteur de gaz d’échappement, derrière les soupapes d’échappement. Si l’aspiration d’air n’a pas lieu depuis le dispositif d’aspiration, mais directement depuis le compartiment moteur, un filtre à air séparé est intégré au système.
Les valves d’air secondaires sont situées entre la pompe à air secondaire et le collecteur de gaz d’échappement. Elles existent en plusieurs versions d’exécution. La valve anti-retour d’air secondaire prévient tout endommagement de la pompe à air secondaire causé par les gaz d’échappement, les condensats ou les pointes de pression dans la ligne d’échappement (par exemple ratés d’allumage). La valve de coupure d’air secondaire se charge de limiter l’arrivée de l’air secondaire dans le collecteur d’échappement, uniquement durant la phase de démarrage à froid. Les valves d’air secondaires sont commandées soit par dépression, sous l’action d’un clapet d’inversion électrique, soient par la pression de la pompe à air secondaire.
Sur les valves d’air secondaires de nouvelle génération, les fonctions de coupure et « anti-retour » sont regroupées au sein d’un « clapet anti-retour de coupure d’air secondaire ».
Les valves d’air secondaires électriques sont issues des derniers perfectionnements techniques. Elles se distinguent par des temps d’ouverture et de fermeture réduits, en comparaison des valves à commande pneumatique. Du fait des forces de réglage plus élevées, elles sont plus résistantes au collage dû à la suie ou à l’encrassement.
Afin de réaliser une surveillance dans le cadre du diagnostic embarqué, les valves
d’air secondaire électriques peuvent être munies d’un capteur de pression intégré.
