Filtre GPF - fonctionnement, problèmes courants, entretien

Il y a quelques années encore, peu de gens pensaient aux filtres à particules pour les voitures à essence. Leur utilisation semblait logique uniquement pour les moteurs diesel, où les particules étaient visibles et problématiques. Cependant, avec le durcissement des exigences environnementales et la diffusion rapide de la technologie d'injection directe de carburant, même les moteurs à essence ont commencé à produire des particules solides en quantités nécessitant une filtration. Cela a obligé les constructeurs automobiles à réfléchir à un filtre à particules pour l'essence, ou GPF (Gasoline Particulate Filter).

Son rôle est de réduire la quantité de gaz d'échappement rejetés dans l'atmosphère. Au départ, il était installé sur certains modèles haut de gamme, mais il est aujourd'hui devenu la norme pour la plupart des voitures à essence modernes en Europe. En quoi le filtre à particules des moteurs à essence diffère-t-il du DPF, comment fonctionne-t-il, quels sont ses points faibles ? Nous allons examiner tout cela dans cet article.

Quelles voitures sont équipées d'un filtre GPF ?

Le filtre GPF est principalement utilisé dans les moteurs à essence à injection directe (GDI), en raison des particularités de la combustion du carburant dans ces moteurs.

Dans les moteurs à essence classiques, le carburant est pulvérisé dans le collecteur d'admission, où il a le temps de se mélanger à l'air et de s'évaporer partiellement avant d'entrer dans la chambre de combustion. Cela permet une combustion plus complète du mélange et donc moins de suie.

En revanche, dans les moteurs à injection directe, qui fonctionnent sous une pression de 200 à 350 bars, le carburant est injecté directement dans la chambre de combustion. De ce fait :

• Une partie des gouttelettes n'a pas le temps de s'évaporer
• Il se forme une saturation locale en carburant
• La combustion est incomplète
• Il se forme une quantité importante de suie, même supérieure à celle de certains moteurs diesel.

C'est pourquoi les normes européennes (Euro 6c, 6d-TEMP et suivantes) obligent les constructeurs automobiles à installer des filtres à particules pour moteurs à essence sur les modèles équipés de ce type d'injection.

Aujourd'hui, on trouve des GPF dans les voitures suivantes :

• Mercedes-Benz (M264, M260 et autres moteurs essence turbocompressés)
• Audi (TSI/TFSI, principalement à partir de 2017)
• Volkswagen (TSI, y compris Golf, Passat, Tiguan)
• BMW (séries B48/B58 — 2.0, 3.0 essence)
• Peugeot / Citroën (1.2 PureTech 110/130)
• Hyundai / Kia (1.0-1.6 T‑GDi)
• Toyota (2.0 Dynamic Force, 2.4T D‑4ST et autres)

Ces voitures sont équipées de moteurs à essence turbocompressés modernes à injection directe, qui consomment moins de carburant, mais fonctionnent selon un principe complexe : le carburant est injecté sous haute pression directement dans les cylindres. Cela permet de réduire la consommation, d'améliorer la dynamique et de répondre aux exigences environnementales. Cependant, cette technologie a un effet secondaire : la formation de particules solides de suie qui doivent être filtrées. C'est précisément pour cela qu'un filtre DPF essence est nécessaire.

Différence entre DPF et GPF

Bien que les deux filtres soient très similaires sur le plan architectural, le filtre GPF n'est pas un DPF pour essence, il fonctionne selon d'autres paramètres :

Le GPF pose-t-il des problèmes aux conducteurs ?

Oui, bien que le filtre à particules des moteurs à essence fonctionne généralement de manière « invisible », il présente plusieurs particularités :

• Il ne chauffe pas lors de courts trajets en ville, le processus de combustion ne démarre pas.
• Il génère souvent des erreurs (P0420, P244A) en raison des variations de pression et du manque de pression d'air/de gaz.
• Il est sensible à l'état du capteur de pression.
• La consommation de carburant peut augmenter en raison d'une régénération incorrecte
• La puissance du moteur diminue en cas d'encrassement
• Un diagnostic à l'aide d'un équipement spécialisé est nécessaire

Qu'est-ce que le brûlage du GPF ?

La cuisson du GPF est un processus de combustion des suies accumulées à haute température, qui se produit sans intervention du conducteur :

• La combustion passive est activée à une température supérieure à 600-650 °C lors de l'accélération ou lors de la conduite sans injection de carburant dans le système d'échappement (décélération).
• La suie se transforme en CO₂ et H₂O, nettoyant ainsi le canal du filtre à particules fines dans l'essence
• Régénération active (sur essence) — rare en raison du risque d'augmentation des NOₓ
• Grâce à un capteur de pression différentielle, le système surveille la nécessité d'une régénération

Entretien du GPF : conseils

Pour entretenir le filtre GPF et éviter les problèmes :

• Effectuez régulièrement des trajets sur autoroute (au moins 20 minutes à un régime > 3000 tr/min)
• Faites le plein dans des stations-service de qualité
• Surveillez l'état du système d'échappement et du capteur de dépression
• Identifiez le code d'erreur Check Engine dès que possible
• Vérifiez les gaz d'échappement lors du diagnostic
• N'utilisez que l'huile recommandée par le constructeur
• Utilisez un scanner OBD2 pour vérifier l'état de la régénération et des capteurs

Problèmes courants et solutions

Quand faut-il désactiver le GPF ?

Si le filtre pose des problèmes constants (erreurs récurrentes, coupures moteur, perte de puissance), il convient d'envisager la désactivation du GPF.

Pourquoi il n'est pas recommandé de nettoyer le GPF comme le DPF ?

Dans de nombreux cas, le DPF ou le FAP peut être récupéré efficacement à l'aide de bancs hydropneumatiques tels que le MS 900, qui combinent de l'eau et de l'air comprimé pour nettoyer les canaux du filtre. Cette approche fonctionne très bien avec les filtres à particules diesel, car ils ont des structures alvéolaires plus résistantes et plus épaisses en cordierite ou en carbure de silicium, conçues pour supporter des charges et des débits élevés. Dans le cas du filtre GPF, la situation est différente :

• Le GPF a des canaux beaucoup plus fins et délicats que le DPF – l'essence nécessite un nettoyage plus minutieux
• Les nids d'abeilles sont fabriqués à partir de matériaux adaptés à des températures de combustion plus élevées, mais ne sont pas conçus pour entrer en contact avec des liquides sous pression
• L'eau et l'air fournis par de puissantes impulsions peuvent endommager ou détruire la structure céramique.
• Même s'il semble intact après le lavage, le filtre peut perdre sa capacité de passage ou présenter des microfissures, ce qui entraînera des dysfonctionnements invisibles.

Au lieu de rincer le GPF, en cas d'encrassement important, il est préférable de :

1. Procéder à un brûlage de la suie, si le degré d'encrassement le permet
2. Ou bien — retirer le filtre puis le reprogrammer, à condition que cela soit autorisé dans la région en termes de normes d'émissions

Pourquoi faire appel à STS ?

La société STS est spécialisée dans l'entretien et la réparation de systèmes automobiles de haute technologie, en particulier dans le diagnostic et la désactivation des systèmes modernes de purification des gaz d'échappement. Nos avantages :

1. Utilisation de logiciels certifiés
2. Propre laboratoire électronique
3. Garantie sur les travaux effectués
4. Entretien des voitures particulières et des véhicules utilitaires

Coût de l'entretien

Les prix peuvent varier en fonction du modèle de voiture et de la complexité, mais ils sont actuellement approximativement les suivants :

Le filtre GPF réduit efficacement les émissions de particules de suie, mais nécessite un entretien actif : régénération, diagnostic, sensibilité à l'état des capteurs de pression. Sa température peut en effet atteindre plus de 1100 °C en cas de charges maximales. Si le système tombe en panne, la désactivation professionnelle de STS à Varsovie vient à la rescousse.