Capteur NOx 1014815 30894684 2008-06-22T20:40:10Z Chaoborus 108951 suppr cat impropre Un '''capteur NOx''' est un système permettant de mesurer le taux d'[[oxyde d'azote|oxydes d'azote]] dans les gaz d'échappement des automobiles, des camions ou des cheminées d'usines. ==Disponibilité actuelle== Il n'y a pas actuellement de capteur NOx sur le marché qui fonctionne correctement, bien que plusieurs constructeurs et équipementiers automobiles tels [[Ford]], [[Chrysler]], [[Toyota (entreprise)|Toyota]], [[NGK]] ou encore [[Delphi]] ainsi que des laboratoires publics aient mis l'accent sur leur développement. Le terme NOx désigne plusieurs formes d'oxydes d'azote comme le [[monoxyde d'azote]] (NO), le [[dioxyde d'azote]] (NO<sub>2</sub>), le [[protoxyde d'azote]] (N<sub>2</sub>0, aussi connu sous le nom de gaz hilarant). Dans un [[moteur Diesel]], la forme NO représente 93% du total, la forme NO<sub>2</sub> 5% et les 2% restant le N<sub>2</sub>O. D'autres formes de NOx existent comme [[Peroxyde d'azote|N<sub>2</sub>O<sub>4</sub>]] ou N<sub>2</sub>O<sub>5</sub> mais ces formes ne sont pas présentes à haute température. Les moteurs Diesel produisent beaucoup plus de NOx que les moteurs à essence, ceci étant dû à des températures de combustion plus élevées. ==Intérêts de ce type de capteur== La motivation du développement de capteur NOx vient de la nécessité du respect de l'environnement et des contraintes de plus en plus drastiques quant aux émissions des moteurs tolérées par les autorités régulatrices (normes européennes et américaines notamment). Les NOx peuvent provoquer différents problèmes comme le [[smog]], les [[Pluie acide|pluies acides]], la formation d'[[ozone]] à basse altitude et donc des problèmes respiratoires, notamment chez les personnes fragiles (enfants, personnes agées ou [[asthme|asthmatiques]]). De nombreux gouvernements ont promulgué des lois afin de réduire ces émissions ainsi que celles d'autres polluants automobiles comme les [[Dioxyde de soufre|oxydes de soufre]] (SOx), le [[monoxyde de carbone]] (CO), le [[dioxyde de carbone]] (CO2) ou les [[hydrocarbure]]s. Les constructeurs ont donc été forcés de développer des systèmes pour détecter et réduire ces émissions de NOx comme la [[recirculation des gaz d'échappement]] (EGR) ou les [[Piège à NOx|pièges à NOx]] (NOx trap) == Difficultés de mise en œuvre == ===Un environnement difficile === Les facteurs limitant le développement des capteurs NOx sont multiples. En premier lieu, les températures de combustion élevées réduisent le choix des matériaux pour fabriquer les capteurs car peu peuvent fonctionner à ces températures. La majorité des capteurs développés sont fabriqués d'oxydes métallique, le plus courant étant l'oxyde de [[zirconium]], dopé à l'[[yttrium]], ce matériau est classiquement utilisé dans les sondes à oxygène. L'oxyde de zirconium est comprimé en une céramique dense qui conduit les ions [[oxygène]] (O2-) à haute température (plus de 400 °C). Pour obtenir un signal provenant du capteur, une paire d'[[électrode]]s (en [[platine]], [[or]], [[Palladium (chimie)|palladium]] ou un oxyde métallique) est placé à sa surface et on peut mesurer une différence de potentiel ou un courant donnant accès à la concentration en NOx. ===Nécessité de sensibilité et de fiabilité=== Les niveaux de NO sont compris en général entre 100 et 2000 ppm ([[Partie par million|parties par million]]) et ceux de NO2 entre 20 et 200 ppm, il faut alors que les capteurs soient très sensibles pour détecter des niveaux très faibles avec précision. Les problèmes principaux qui ont limité le développement de capteur NOx qui fonctionnent sont : * la sélectivité (ne détecter que les NOx, pas d'autres composants), * la sensibilité (pouvoir détecter des taux très faibles mais variant fortement), * la stabilité (en température et en encrassement par exemple), * la reproductibilité (tous les capteurs doivent avoir les mêmes caractéristiques de détection, c'est-à-dire qu'un courant est équivalent à une concentration, quel que soit le capteur, il ne doit pas y avoir de dispersion), * le temps de réponse (l'information de concentration doit être la plus rapide possible, surtout si elle est utilisée par l'unité de contrôle électronique (ECU : electronic control unit) du moteur), * le coût de fabrication (les constructeurs généralistes sont naturellement obligés de limiter les coûts de fabrication des moteurs, donc de le prix de leurs composants). De plus, l'environnement à l'échappement fait que le débit de gaz peut modifier la température du capteur ou l'encrasser, dégradant ainsi les performances du capteur. {{portail|environnement}} [[Catégorie:Pollution de l'air]] [[en:NOx sensor]]