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La guerre contre les émissions fait rage depuis près de 40 ans, les gouvernements s’en prenant violemment à l’industrie automobile. Dans les années 70, le gouvernement américain a fait appliquer une loi qui stipulait que chaque voiture fabriquée à partir de cette année-là devait être équipée d’un dispositif appelé convertisseur catalytique. Ce dispositif s’est rapidement répandu dans le monde de l’automobile et est maintenant devenu un élément de base du contrôle des émissions et est intégré dans pratiquement tous les systèmes d’échappement modernes.

Qu’est-ce qu’un convertisseur catalytique et que fait-il ?

Il se trouve à environ un tiers du système d’échappement et ressemble à une petite chambre métallique qui reçoit les gaz d’échappement et en modifie la nature chimique afin de réduire le volume des émissions nocives fraîches du collecteur d’échappement. Dans le logement du chat se trouve une structure en nid d’abeille à base de céramique, revêtue de métaux extrêmement précieux, chaque métal ayant un rôle spécifique dans la réduction des émissions.

Les moteurs des voitures produisent trois grandes catégories d’émissions : l’azote gazeux (N2), le dioxyde de carbone (CO2) et la vapeur d’eau (H2O). Le convertisseur catalytique est cependant surtout utilisé pour lutter contre les produits plus petits et plus nocifs qui sont produits par le processus de combustion naturellement imparfait du moteur à combustion interne. Il s’agit du monoxyde de carbone, des hydrocarbures et des oxydes d’azote. De nos jours, la plupart des chats sont donc appelés convertisseurs catalytiques à trois voies en raison des trois principaux types d’émissions auxquels ils parviennent à s’attaquer.

Un système d’échappement d’une vieille Chevrolet, montrant l’emplacement du convertisseur catalytique

Un « catalyseur » est une substance qui accélère une réaction chimique, et dans un convertisseur catalytique, il existe deux types de catalyseur. Le premier est un catalyseur de réduction qui utilise le platine et le rhodium dans le nid d’abeille pour réduire les émissions de NOx. Le NOx est produit par l’oxyde d’azote et le dioxyde d’azote contenus dans les gaz d’échappement. Les gaz d’azote entrent en contact avec les métaux du catalyseur qui arrachent les atomes d’azote des molécules, ce qui libère à son tour de l’oxygène plus propre pour continuer à descendre dans le système d’échappement.

Le second type de catalyseur est un catalyseur d’oxydation qui utilise du platine et du palladium pour compléter le travail. Ces catalyseurs oxydent ou brûlent le monoxyde de carbone et les hydrocarbures présents dans les gaz entrants, ce qui contribue à réduire la quantité de smog produite par le carburant évaporé et non brûlé.

Le maillage en nid d’abeille maximise la surface d’interaction des gaz d’échappement avec

La dernière étape du contrôle des émissions se présente sous la forme d’un capteur d’O2 trouvé juste en amont du chat. Le capteur transmet à l’ECU la quantité d’oxygène contenue dans les gaz d’échappement, l’ordinateur de bord pouvant alors ajuster le rapport air/carburant pour permettre au moteur de tourner le plus près possible du point stœchiométrique.

C’est le point auquel – théoriquement – tout le carburant entrant dans la chambre de combustion utilisera tout l’oxygène fourni pour achever le processus de combustion. Non seulement cette dernière étape contribue à l’efficacité globale du moteur, mais elle permet également au moteur de fournir au chat suffisamment d’oxygène pour compléter efficacement le processus d’oxydation avec le second catalyseur.

Alors, qu’est-ce qu’un chat de sport ?

Un chat de sport réussit à faire tout ce qu’un chat standard peut faire, mais dans un ensemble beaucoup plus élégant et efficace. La construction en nid d’abeille d’un chat standard est conçue pour maximiser la surface des catalyseurs tout en maintenant leur volume global à un faible niveau en raison de la dépense des métaux précieux utilisés.

Malheureusement, le nid d’abeille peut être considéré comme un obstacle pour les gaz d’échappement qui doivent sortir aux alentours aussi vite et aussi efficacement que possible. Un convertisseur catalytique ralentit donc les gaz d’échappement, ce qui fait travailler le moteur plus fort, car il a du mal à respirer les gaz d’échappement à la fin de chaque cycle moteur. La structure en nid d’abeille d’un pot catalytique est également capable de se désagréger en cas de surchauffe, créant ainsi un blocage supplémentaire contre lequel les gaz d’échappement peuvent s’accumuler.

La structure en nid d’abeille s’est désintégrée en raison des températures extrêmement élevées créées par le carburant non brûlé

L’objectif principal d’un système d’échappement est d’éloigner les gaz d’échappement du moteur de manière douce et rapide, les restrictions et les expansions comme un grand pot catalytique ne faisant que provoquer des turbulences et donc un flux d’air perturbé et plus lent. Les chats de sport font de leur mieux pour résoudre ce problème en réduisant la taille de la chambre et en créant une surface beaucoup plus lisse à l’intérieur de la chambre pour permettre aux gaz de s’écouler plus rapidement et plus facilement à travers celle-ci.

Pour limiter les émissions, la matrice céramique de la construction en nid d’abeille est beaucoup plus fine que celle d’un chat normal, ce qui garantit que les catalyseurs peuvent efficacement convertir les substances nocives en substances qui doivent être placées là où elles doivent l’être pour respecter les règles d’émission. Il est possible d’augmenter légèrement la puissance en passant à un catalyseur de sport, le cycle du moteur étant libéré pour maximiser son efficacité.

Un décat est-il une option viable ?

Vous pouvez voir ici qu’un convertisseur catalytique a été complètement remplacé par un « tuyau de décatage » droit

Dans la plupart des cas, la réponse est non. De nombreuses sociétés pétrolières décident que le convertisseur catalytique produit un grave blocage dans le système d’échappement qui doit être éliminé et, par conséquent, suppriment complètement le chat du système, en le remplaçant par un tuyau droit. Bien que cela augmente le volume de votre groupe motopropulseur et puisse faire perdre quelques chevaux supplémentaires à votre moteur, dans la plupart des pays, la conduite d’une voiture sans pot catalytique est considérée comme illégale.

Le « stripping » du chat est une autre forme de décatage, qui consiste à enlever les entrailles en nid d’abeille du chat pour simplement réduire le degré de restriction infligé aux gaz d’échappement.

Le déchaulage augmentera inévitablement le volume de votre système d’échappement, mais n’entraînera qu’une très faible augmentation de la puissance. Vidéo via la chaîne YouTube robsri18

La plupart des gens qui choisissent de supprimer un chat entier décident de le faire au hasard et d’avoir un chat qui attend d’être remis en place au moment du contrôle technique. Mais si vous vous faites attraper par un policier passionné muni d’une lampe de poche, le jeu pourrait bien être terminé. Et si l’on considère que le gain de puissance pourrait être compté d’une seule main en fonction de la taille du moteur, un chat de sport semble être l’option bien plus viable si vous avez vraiment l’impression que le chat de votre voiture freine votre groupe motopropulseur.

Les conséquences d’un déménagement de chat « bricolé

L’impact du décapage sera toutefois amplifié dans une voiture turbocompressée, car la suppression d’un convertisseur précatalytique permettrait d’augmenter le flux de gaz d’échappement dans le turbocompresseur. Les convertisseurs catalytiques fonctionnent mieux à haute température, c’est pourquoi un précatalyseur est une version plus petite qui se trouve plus haut dans le système d’échappement pour aider à décomposer les émissions au démarrage lorsque le moteur est très riche.

Dans un système d’échappement de turbo, le précat se trouve généralement juste en amont du turbocompresseur, donc une élimination réduirait cette zone de l’échappement. Mais une fois encore, cela serait considéré comme une altération des contrôles d’émissions d’un système d’échappement standard et serait considéré comme illégal dans la plupart des pays.