Les émissions polluantes

A propos de ces derniers, la combustion elle-même ne produit que du monoxyde d'azote NO, mais celui-ci peut-être oxydé en dioxyde d'azote NO2 lors de son refroidissement. La dénomination NOx désigne un mélange de NO et de NO2, dans des proportions qui sont environ de 90%-10%. Cependant, le NO peut également s'oxyder en NO2dans l'environnement, NO2 susceptible de réagir ensuite avec des hydrocarbures non-brûlés (notamment l'éthylène et le butane) pour former un brouillard (le fameux smog, dont l'ozone O3 est un des principaux constituants) sous l'action des ultraviolets.

En ce qui concerne les hydrocarbures imbrûlés, leur présence dans les gaz d'échappement a plusieurs origines :
- transfert direct lors du croisement des phases d'admission et d'échappement
- combustion incomplète parce qu'elle a été trop lente ou a démarré trop tard
- absorption/désorption du carburant, soit avec le film d'huile, soit avec des dépôts de combustion, ou encore dans des interstices tels que les zones de jeu entre segments, piston et cylindre. L'absorption a lieu lorsque la pression augmente dans le cylindre, la désorption lorsque la pression diminue, et comme la température est alors redescendue trop bas, la combustion ne peut plus se dérouler correctement
- "qualité" insuffisante du mélange, soit lors du démarrage, soit lors de variations transitoires de la charge moteur.

Environ 92 % du carburant est oxydé "normalement" lors de la combustion. Sur les 8% restants, la moitié est oxydée après absorption/désorption. La moitié des 4% qui restent est oxydée dans les tubulures d'échappement, et 2% du carburant entre donc dans le pot catalytique. L'efficacité de ce dernier étant de l'ordre de 95%, on peut dire qu'environ 0.1% des hydrocarbures sortent du moteur non brûlés.
On comprend aisément que la teneur en HC imbrûlés augmente avec la richesse du mélange.

De la même manière, le CO étant le résultat d'une combustion incomplète, sa teneur augmente quand la quantité d'O2 est insuffisante pour achever la transformation de CO en CO2, ce qui est synonyme d'un mélange riche.

La production de NO dépend essentiellement de la température. Elle est maximale pour un mélange légèrement pauvre (rapport air:essence de l'ordre de 15.5:1), mais décroit très vite de manière à peu près symétrique par rapport à une richesse unitaire.

Le CO est extrêmement toxique ; au-delà de 0.01% (en volumique), les maux de tête surviennent. Un taux de 0.1 % provoque la mort. Sa durée de vie est courte, mais une fois transformé le CO contribue à l'augmentation des niveaux d'ozone et de méthane, participant ainsi à la formation du smog photochimique.

Le CO2 n'est pas nocif et n'a pas d'effet à court terme, mais c'est un gaz à effet de serre. Chaque kilo de carburant brûlé se décompose en trois kilos de CO2, soit une vingtaine de kilos pour chaque centaine de kilomètres qu'une voiture moyenne parcourt.
 
 

Part de l'automobile dans la pollution mondiale

Normes

En Europe pour les voitures à moteur diesel, en grammes par kilomètre
 
 

	CO	HC + NOx	NOx	Particules
Euro 1 (1993)	2.72	0.97		0.14
Euro 2 (1996)	1	0.90		0.10
Euro 3 (2000)	0.64	0.56	0.50	0.05
Euro 4 (2005)	0.5	0.30	0.25	0.025

 

Pour les voitures à moteur essence :
 
 

	CO (g/km)	HC (g/km)	NOx (g/km)	teneur en soufre
1988	16.75 ???	2.00	3.00
Euro 1 (1993)	2.72 (4.05)	HC + NOx < 0.97		0.05%
Euro 2 (1996)	2.20 (3.28)	HC + NOx < 0.50		0.05%
Euro 3 (2000)	2.30	0.20	0.15	0.015%
Euro 4 (2005)	1.0	0.10	0.08	0.005%

 

Nota : les conditions de mesure ayant changé à compter des normes Euro 3 (mesures moteur froid et non à chaud), les chiffres indiqués entre parenthèses pour les normes Euro 1 et 2 correspondent à des valeurs extrapolées plus directement comparables aux normes actuelles.

Pour les deux roues (là encore, manier la comparaison avec précaution. Les cycles de mesure ne sont pas identiques pour les motos et les ouatures, donc méfiance ...) :
 
 

	CO		HC		NOx
	2 temps	4 temps	2 temps	4 temps	2 temps	4 temps
Euro 1 (1999)	8.0	13.0	4.0	3.0	0.1	0.3
Euro 2 (2003)	5.5	5.5	1.2	1.2	0.3	0.3
Euro 3 (2006)	2.0	2.0	0.3	0.3	0.15	0.15

 

Pour les PL, bus et cars :
 
 

	CO	HC	NOx	particules
Euro 0 (1990)	11.2	2.40	14.4	-
Euro 1 (1993)	4.9	1.23	9.0	0.4
Euro 2 (1996)	4.0	1.10	7.0	0.15
Euro 3 (2001)	2.1	0.66	5.0	0.10
Euro 4 (2005)	1.5	0.46	3.5	0.02
Euro 5 (2009)	1.5	0.25	2.0	0.02

 

L'essence sans plomb est apparue en France en 1989. Le pot catalytique 3 voies s'est généralisé en 1993. L'essence plombée est supprimée depuis le 1er janvier 2000.

La teneur de l'essence en aromatiques sera fixée à 35% en 2005.