1. Avril 2013
Qualité de l’air : les technologies de PSA Peugeot
Citroën pour un moteur Diesel toujours plus
respectueux de l’environnement

2. 17 avril 2013
Qualité de l’air : une priorité pour l’automobile
Christian Chapelle Directeur chaines de traction et châssis

3. Les grands défis d’aujourd’hui…opportunités de demain
How can we
adapt to
new patterns of
mobility?
2015: 350 millions d’hommes en mégapoles
Le défi des infrastructures et de la mobilité
Changement
climatique et
Qualité de l’air
Un défi environnemental
Un défi technique et industriel
Evolution des
besoins des
clients
Urbanisation

4. Réduire les gaz à effet de serre (réchauffement climatique)
Enjeu pour l’automobile : baisser les émissions de CO2 en réduisant la
consommation des véhicules
Réduire la pollution (qualité de l’air)
Enjeu pour l’automobile : limiter les émissions de polluants des véhicules
Automobile et environnement : deux priorités
4

5. Stratégie Essence : vers un moteur plus économe
Développer des motorisations plus économes en carburant pour réduire les
émissions de CO2 sans dégrader les niveaux actuels d’émissions de polluants
Familles EP (moteurs 4cyl de 1,6l développés avec BMW)
Famille EB (moteurs 3cyl de 1 et 1,2 l atmosphériques lancés sur Peugeot 208 et
Citroën C3, version turbo lancée fin 2013)
Stratégie Diesel : vers un moteur toujours plus vertueux
Poursuivre les progrès en émissions (NOx), tout en maintenant l’avantage
de 20% en termes de consommation par rapport à l’essence et en
préservant l’agrément de conduite
Des développements hybrides adaptés aux motorisations Essence et
Diesel
Une stratégie « Chaînes de traction » équilibrée
5

7. Qualité de l’air : après les particules, le défi des NOx
Deux polluants associés au moteur Diesel ont un impact sur la qualité de
l’air en milieu urbain :
Les particules fines et ultrafines de moins de 2,5 µm ( PM2,5)
Les oxydes d’azote (NOx)
Le Filtre à Particules (FAP) a permis de traiter toutes les particules fines
et ultra-fines des moteurs Diesel
La SCR (ou Selective Catalytic Reduction) va apporter la solution pour
réduire les émissions d’oxydes d’azote (NOx)
PSA Peugeot Citroën présente un système de dépollution Blue HDi
optimisé pour ramener les émissions du Diesel au niveau de
l’essence
7

8. 17 avril 2013
Qualité de l’air :
Les technologies pour réduire les émissions de polluants
Pierre Macaudière – Expert Groupe Systèmes de Dépollution

9. Sévérisation des limites d’émissions Diesel qui
convergent vers celles de l’essence
Réduction
drastique des
limites
d’émissions
Source CCFA, véhicules particuliers 9
Particules en Masse (g/km)
Essence
Euro 6

10. Sources d’émissions de particules fines (PM2,5) et
d’oxydes d’azote (NOx)
Particules
14% des particules fines (PM2,5) sont issues du
transport routier, loin derrière les secteurs du
résidentiel/tertiaire (41%) et de l'Industrie
manufacturière (31%) en 2010
27% des PM2,5 issues du trafic routier en Ile-de-
France
Oxydes d’azote, NOx
55% des émissions de NOx issues du transport routier
en 2010
• Les poids lourds Diesel représentent 23% du total
• les véhicules particuliers Diesel 17%
10
Source CITEPA, Inventaire des émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre en France, séries
sectorielles et analyses étendues, Format Secten, Avril et Juillet 2012.

11. Comment PSA Peugeot Citroën a traité les émissions
de particules fines et ultrafines
Introduction en 1996 du catalyseur d’oxydation (CATOx), pour réduire
les émissions de HC, CO et de particules (en masse)
Introduction en 1998 du moteur HDi (réduction de 30% des particules)
Invention et lancement en première mondiale du Filtre à Particules
(FAP) dès 2000 sur la Peugeot 607, large déploiement à partir de 2007
et généralisé avec la norme Euro 5 à partir du 1er janvier 2011
Système FAP très efficace traitant TOUTES les particules dans TOUTES
les conditions d’usage :
Le FAP élimine les particules quelle que soit leur taille (fines et
ultrafines) avec une efficacité supérieure à 99,9% en nombre
11

12. 12
(Rapport SECTEN, CITEPA, Avril 2011)
En 20 ans, une hausse de 40% du parc automobile mais
une baisse de 50% des émissions de particules fines

13. Comment PSA Peugeot Citroën a traité les oxydes
d’azote (NOx)
Depuis Euro1 (1992), les émissions d’oxydes d’azote (NOx) liées au
transport ont déjà été divisées par cinq en sortie moteur (« à la
source »)
Moteur HDi (common rail injection haute pression)
Optimisation de la combustion (chambre de combustion, Turbo,
recirculation des gaz d’échappement (EGR)…)
13
Source CITEPA, Inventaire des émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre en
France, séries sectorielles et analyses étendues, Format Secten, Avril et Juillet 2012.

14. En 20 ans, une hausse de 40% du parc automobile
mais une baisse de 50% des émissions de NOx
14

15. Comment aller au-delà pour réduire encore de 56%
les émissions de NOx et atteindre 80 mg/km (Euro 6)
(1) Continuer à réduire les NOx « à la source »
Approche réservée aux véhicules de faible masse se faisant au détriment
de la consommation et du CO2
(2) Utiliser un système séquentiel d’élimination des NOx (le piège à
NOx)
Système très intrusif et conduisant à une surconsommation de carburant
(3) Utiliser un système continu d’élimination des NOx, la SCR (selective
catalytic reduction)
Seul système alliant forte réduction des NOx et baisse de consommation
et du CO2
Solution technique adaptée pour tous les véhicules dont ceux de forte
masse
15

16. Le choix de PSA Peugeot Citroën pour ramener les
émissions de NOx au niveau de l’essence
Une ligne d’échappement innovante
Blue HDi : CATOX + SCR + FAP
qui équipera les futurs véhicules Diesel du Groupe dès fin 2013
et qui traitera :
le CO et les HC
jusqu’à 90% des NOx
99,9% des particules en nombre, quelle que soit leur taille et quelles que
soient les conditions de roulage
16

17. 17

18. La SCR (Selective Catalytic Reduction)
Le système d’élimination des NOx le plus performant
Transformation de l’Adblue® (urée) en ammoniac (NH3) dans la ligne
d’échappement
Réaction de l’ammoniac (NH3) sur les NOx pour donner de l’eau et
de l’azote
18
(NH2)2CO + H2O → 2NH3 + CO2
2NH3 + NO + NO2 → 3H2O + 2N2
Urée
Capteurs température
Capteur
deltaP
Capteur NOx
Injecteur d’urée
DOC
SCR FAP
∆P
Réservoir
d’AdBlue® (Urée)
Ammoniac
Eau Azote

19. Un catalyseur efficace dès les basses températures
19
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
100 150 200 250 300 350 400
NOxcenversion,%
Temperature, °C
DIE838-5
DIE839-5
DIE840-5
DIE841-14
DIE842-5
DIE653-1
Principe de fonctionnement du piège à NOx (NOx-Trap)
Efficacité réduite
Efficacité satisfaisante
EfficacitédeconversiondesNOx(%)
Température des gaz d’échappement (°C)

20. 0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
SCR Aval FAP SCR Amont FAP
Température inférieure à 180°C
Température supérieure à 180°C
L’innovation Blue HDi : une architecture unique pour
permettre à la SCR de traiter jusqu’à 90% des NOx
L’innovation du Groupe : la position de la SCR en amont du FAP
Un catalyseur plus efficace car plus rapidement en température
20
SCRDPF
Urea
DOC SCR DPFDOC
Urea
% du temps passé
Faibleefficacité
Forteefficacité
Forteefficacité
Choix PSA Peugeot Citroën

21. DOC
SCR FAP
T°C upst.
DOC
T°C dwst.
DOC
T upst. DPF
AverageTemperature(°C)
Urbandrivingconditions-<20km/h
L’architecture unique Blue HDi rendue possible grâce
au FAP additivé de PSA Peugeot Citroën
L’additif abaisse la température de combustion des suies
Le FAP additivé est le seul à pouvoir être régénéré en aval de la SCR
Exotherme
Perte
thermique
200°C
300°C
400°C
500°C
600°C
21
Température minimale requise pour
brûler des suies non additivées
Température minimale requise pour
brûler des suies additivées
700°C
800°C
Effet de
l’additif
T°C amont
DOC
T°C aval
DOC
T°C amont
DOC
T°C amont
SCR

22. Blue HDi et réchauffement climatique : un gain de 2 à 4% de CO2 par
rapport aux motorisations Euro5 et aux autres systèmes de dépollution
moins efficaces (SCR aval FAP, NOx-Trap)
Blue HDi et qualité de l’air : une efficacité maximale pour traiter les
NOx (jusqu’à 90% d’efficacité) et les particules (99,9% en nombre)
PSA Peugeot Citroën introduira la technologie Blue HDi dès 2013 sur
l’ensemble de ses nouveaux moteurs Diesel pour offrir à ses clients des
véhicules toujours plus respectueux de l’environnement
22
PSA Peugeot Citroën agit pour réduire l’impact de
l’automobile sur l’environnement

23. Annexes
23

24. Des normes d’émissions Diesel toujours plus sévères
DIESEL NT TT CO
(mg/km)
NOx
(mg/km)
HC + NOx
(mg/km)
PARTICULES
en masse
(mg/km)
PARTICULES
en nombre(2)
(#/km)
Euro1 01/1993 01/1994 2720 s.o. 970 140 s.o.
Euro2 01/1996 01/1997 1000 s.o.
DI : 900
IDI : 700
DI : 100
IDI : 80
s.o.
Euro3 01/2000 01/2001 640 500 560 50 s.o.
Euro4 01/2005 01/2006 500 250 300 25 s.o.
Euro5a 09/2009 01/2011 500 180 230 5.0 s.o.
Euro5b 09/2011 01/2013 500 180 230 4.5(1) 6. 1011
Euro6b
et 6c
09/2014 09/2015 500 80 170 4.5(1) 6. 1011
DI : injection directe IDI : injection indirecte (moteur à « préchambre ») s.o. : sans objet
(1) : limite associée à l’utilisation de la méthode de mesure améliorée
(2) : introduction d’une nouvelle méthode de mesure
Lien vers les normes de dépollution pour les moteurs essence 24
Après les particules, le challenge du moteur Diesel est d’abaisser les
émissions en oxydes d’azote (NOx) au niveau de l’essence

25. Des normes d’émissions essence plus sévères pour
les particules (moteurs à injection directe)
ESSENCE NT TT CO
(mg/km)
HC
(mg/km)
NMHC
(mg/km)
NOx
(mg/km)
HC + NOx
(mg/km)
PARTICULES
en masse
(mg/km)
PARTICULES
en nombre(2)
(#/km)
Euro1 01/1993 01/1994 2720 s.o. s.o. s.o. 970 s.o. s.o.
Euro2 01/1996 01/1997 2200 s.o. s.o. s.o. 500 s.o. s.o.
Euro3 01/2000 01/2001 2300 200 s.o. 150 s.o. s.o. s.o.
Euro4 01/2005 01/2006 1000 100 s.o. 80 s.o. s.o. s.o.
Euro5a 09/2009 01/2011 1000 100 68 60 s.o. 5.0 s.o.
Euro5b 09/2011 01/2013 1000 100 68 60 s.o. 4.5(1) s.o.
Euro6b 09/2014 09/2015 1000 100 68 60 s.o. 4.5(1) 6. 1012
Euro6c 09/2017 09/2018 1000 100 68 60 s.o. 4.5(1) 6. 1011
s.o. : sans objet
(1) : limite associée à l’utilisation de la méthode de mesure améliorée
(2) : injection directe essence, introduction d’une nouvelle méthode de mesure
25

26. 26
Stockage du NO2 dans le NOx-Trap (site de baryum),
Passage en mode riche (faible taux d’oxygène, présence de réducteurs CO et
HC) et réduction du NO2 comme sur catalyseur essence
Formation NO2 NO + 1/2 O2 NO2
Stockage 2NO2 + "Ba" "Ba(NO3)2"
Fonctionnement classique en pauvre
(~ quelques minutes)
Stockage des NOx
Mode normal (pauvre)NO2
NO + O2
NO3
Pt
Stockage
Ba
Rh
Fonctionnement riche
(~ quelques secondes)
Déstockage et conversion des NOx
Déstockage Ba(NO3)2 NOx + "Ba"
Réduction NOx + "réd" N2
Mode riche (purge)
N2
Réducteur
CO, HC, H2
NOx
Pt
Déstockage
Ba
Rh
NO3
Principe de fonctionnement du piège à NOx (NOx-Trap)
Sonde
Température
(AT1)
Capteur
NOx
Piège
FAP
Sonde
richesse
DV6

27. 27
Faible efficacité à haute T°C :
stockage thermodynamiquement
limité (T°C catalyseur et NO
majoritaire)
Faible efficacité à
basse T°C : stockage
limité par la faible
conversion NO NO2
Une fenêtre d’activité du Piège à NOx plus limitée
Efficacité moyenne mais
satisfaisante

28. Une croissance du Diesel observée à l’échelle
Européenne, avec des ventes de VN proches de 55%
28

29. Une croissance du Diesel observée à l’échelle
Européenne, avec des ventes de VN proches de 55%
29