Le refroidisseur d'EGR : échange thermique, encrassement et fuite interne
Le refroidisseur d'EGR est un échangeur de chaleur inséré sur le circuit de recirculation des gaz d'échappement. Son rôle n'est pas de dépolluer directement mais de refroidir les gaz recyclés avant leur réintroduction à l'admission. Cette fiche décrit son fonctionnement et son diagnostic sous l'angle thermique ; la recirculation elle-même et la vanne sont traitées en détail ailleurs. Voir la vanne EGR en détail et la vanne EGR comme actionneur.
Pourquoi refroidir les gaz recyclés
Recycler des gaz d'échappement à l'admission abaisse la température de combustion et réduit la formation d'oxydes d'azote (NOx). Or plus les gaz réintroduits sont froids, plus l'effet est marqué : des gaz refroidis sont plus denses, occupent moins de volume et abaissent davantage la température de pointe. Le refroidisseur fait passer les gaz d'environ 500 à 600 °C à la sortie de l'échappement à de l'ordre de 150 à 200 °C avant l'admission, en cédant leur chaleur au liquide de refroidissement du moteur. C'est donc un échangeur gaz-liquide greffé sur le circuit principal. Voir le circuit de refroidissement.
Haute pression, basse pression, et la charge sur le circuit
Selon l'architecture, le refroidisseur équipe la boucle d'EGR haute pression (prise avant turbine, retour après le compresseur) ou d'EGR basse pression (prise après le filtre à particules, gaz déjà plus propres et plus froids). Dans les deux cas, l'échangeur déverse une chaleur importante dans le liquide de refroidissement : le circuit moteur doit encaisser cette charge en plus de la sienne, ce qui n'est pas neutre sur un moteur déjà sollicité. Un refroidisseur d'EGR fait donc partie intégrante du bilan thermique du moteur, et pas seulement de la dépollution — c'est à ce titre qu'il figure dans cette série. Le volet de dérivation, précisément, sert aussi à ne pas surcharger le circuit à froid ou lorsque le refroidissement des gaz n'est pas nécessaire.
Le volet de dérivation
La plupart des refroidisseurs d'EGR sont équipés d'un volet de dérivation (bypass) commandé. À froid, on contourne l'échangeur : les gaz passent directement, ce qui accélère la montée en température du moteur et évite que des gaz refroidis ne condensent en formant des dépôts acides. Voir la montée en température. Une fois le moteur chaud, le volet dirige les gaz à travers l'échangeur pour bénéficier du refroidissement. Ce volet a sa propre commande et ses propres défauts.
Les modes de défaillance
Le refroidisseur d'EGR est un organe sévèrement sollicité : chocs thermiques, gaz chargés de suies, condensats acides. Deux grandes familles de pannes en découlent.
L'encrassement. Les suies et les hydrocarbures colmatent progressivement les passages de l'échangeur et le volet. Conséquences : débit d'EGR réduit, volet grippé, réponse dégradée, codes de débit d'EGR insuffisant. L'encrassement du refroidisseur va souvent de pair avec celui de la vanne et du collecteur d'admission. Voir le décalaminage de l'admission.
La fuite interne. C'est la panne la plus trompeuse et la plus grave. Sous l'effet des cycles thermiques, le faisceau de l'échangeur peut se fissurer : le liquide de refroidissement passe alors du côté des gaz. Les symptômes sont caractéristiques :
- fumée blanche épaisse et douceâtre à l'échappement, surtout à chaud et en charge, avec une odeur sucrée de glycol brûlé ;
- baisse du niveau de liquide sans fuite visible au sol : le liquide part dans l'échappement ou l'admission ;
- mise en pression du circuit et bulles au vase d'expansion : les gaz d'échappement, sous forte pression, remontent dans le circuit de liquide par la fissure ;
- dans les cas sévères, présence de liquide dans le collecteur d'admission, à-coups, voire risque hydraulique.
Ces signes recoupent ceux d'un joint de culasse : le diagnostic doit les distinguer.
Diagnostic
La démarche pour confirmer une fuite interne de refroidisseur d'EGR :
- mise en pression du circuit de refroidissement à l'outil : une chute de pression, moteur froid puis tournant, oriente vers une fuite interne ;
- recherche de gaz de combustion dans le liquide (test au réactif) : positif en cas de communication gaz-liquide, qu'elle vienne du refroidisseur ou de la culasse ;
- inspection de l'admission et de l'échappement : traces de liquide, dépôts humides ;
- surveillance croisée en diagnostic : niveau de liquide, débit d'EGR, températures. Voir la sonde de température des gaz et le capteur de pression différentielle.
- lecture des codes de la famille EGR. Voir le dictionnaire DTC EGR.
La réparation, pas la suppression
Un refroidisseur d'EGR encrassé se nettoie ou se remplace ; un refroidisseur fissuré se remplace, en traitant l'admission encrassée au passage. La recirculation des gaz est un dispositif de dépollution : la solution à une panne est la remise en état, jamais la suppression, qui est illégale et hors du champ documenté ici. Un refroidisseur d'EGR défaillant est d'ailleurs souvent pris à tort pour un problème moteur profond ; le reconnaître évite une dépose de culasse inutile. Voir l'aide-panne perte de puissance diesel.
Voir aussi la vanne EGR en détail, le circuit de refroidissement et l'aide-panne surchauffe moteur.
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