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Capteur de qualité de l'air

Thèmes:

  • Préface
  • Contrôle automatique
  • Emplacement d'installation
  • Opération

Préface:
Les véhicules équipés d'une climatisation à commande automatique sont souvent équipés d'un capteur de qualité de l'air. Ce capteur mesure la qualité de l'air aspiré avant même qu'il ne soit aspiré par l'ouverture du boîtier du chauffage (et donc par le filtre d'habitacle).

Dès que le capteur de qualité de l'air détecte un dépassement du nombre de gaz nocifs dans l'air extérieur, le capteur envoie un signal numérique à l'ECU de la climatisation. Ce calculateur contrôle ensuite la vanne de recirculation dans le boîtier du chauffage : en fermant la vanne de recirculation, l'air extérieur ne pénètre plus dans l'habitacle.

Le dessin ci-dessous montre les éléments du capteur de qualité de l'air. L'air extérieur circule dans le capteur de gauche. L'air atteint l'élément capteur via le filtre. Au moyen d'une mesure de résistance électrique, il « mesure » la pollution de l'air extérieur aspiré. L'électronique du capteur traduit la valeur de la résistance en un signal numérique et envoie ce signal à l'ECU. Le capteur nécessite une tension d'alimentation et une masse pour fonctionner. Cela fait du capteur un capteur actif.

Contrôle automatique:
Le capteur commence à fonctionner après la mise du contact. L'ECU reçoit la valeur du capteur à tout moment, mais n'en fait rien si le mode de recirculation automatique est désactivé.

Sur le panneau de commande de la ventilation intérieure (chauffage/climatisation), si un véhicule est équipé d'un tel capteur de qualité de l'air, on retrouve un mode automatique. Dans les deux images suivantes, le bouton du mode de recirculation automatique est indiqué par des flèches vertes.

Ce bouton de recirculation peut être utilisé pour activer le mode de recirculation permanent, le mode de recirculation automatique, ou il peut être désactivé en permanence. Si aucun voyant n'est allumé, le signal du capteur de pollution de l'air n'est pas utilisé pour faire fonctionner la vanne de recirculation. Il est donc préférable de toujours laisser le mode automatique (A) activé.

Climat et entretien de l’air intelligents :
Sur les modèles récents du groupe VAG, le mode recirculation automatique n'est plus affiché sur un bouton ou un réglage du menu climatisation. Lorsque le « Mode Auto » dans le menu « Climat Classique » est activé, tous les capteurs liés à la climatisation sont utilisés pour maintenir la climatisation dans le véhicule confortable. On peut penser au contrôle des différentes zones climatiques au moyen de capteurs de température à plusieurs endroits de l'habitacle et du capteur d'intensité lumineuse. Une image de l’écran suit…

Emplacement d'installation:
Le capteur de qualité de l'air est situé à proximité de l'ouverture d'entrée de l'air extérieur vers l'intérieur. Le capteur est souvent recouvert d'un placage au-dessus du parafan, comme le montre l'image suivante (en bas à gauche) d'une Volkswagen. Après avoir retiré ce placage, le capteur est visible.

On retrouve aussi parfois le capteur immédiatement après l'ouverture du capot dans la zone d'admission à côté du filtre d'habitacle, comme chez la BMW dans l'image ci-dessous à droite. Le capteur est entouré en rouge.

Opération:
Un capteur de qualité de l’air est un semi-conducteur à oxyde métallique (MOS). La conductivité électrique change sous l'influence du gaz. De la variation de la résistance électrique, il est possible de déduire la présence et la concentration du polluant. La température de fonctionnement de l'élément capteur est d'environ 350 degrés Celsius. La mesure est similaire à celle que nous connaissons grâce à la sonde lambda.

  • Faible résistance : des gaz oxydables sont présents dans l'air aspiré, tels que du monoxyde de carbone, des hydrocarbures, des composés soufrés ;
  • Haute résistance : il y a des gaz réductibles comme l'oxyde d'azote dans l'air aspiré.

Les particules suivantes dans les gaz d'échappement sont reconnues par le capteur :

Échappement des moteurs à essence :
CO – Monoxyde de carbone
C6H14 – Hexane
C6H6 – Benzène
C7H16 – n-heptane

Échappement du moteur diesel :
NOX – Oxydes d’azote
SO2 – Dioxyde de soufre
H2S – Sulfure d’hydrogène
CS2 – Disulfure de carbone

L'électronique du capteur traduit la valeur de la résistance en un signal de sortie numérique. Ce signal est envoyé à l'unité de commande de climatisation. Les deux images ci-dessous montrent la mesure de résistance de l'élément capteur.

Gaz oxydables
Gaz réductibles

L'unité de commande de climatisation traite le signal du capteur de qualité de l'air et détermine s'il existe une raison pour ouvrir ou fermer la vanne de recirculation.

L'image suivante montre une partie du boîtier du radiateur, avec la vanne de recirculation et son moteur d'actionneur en haut. Dans la condition illustrée, la vanne de recirculation a fermé l'arrivée d'air de l'extérieur (aucun air extérieur ne peut entrer) et a ouvert l'aération de l'intérieur. Le ventilateur intérieur aspire désormais l'air de l'intérieur, souffle l'air à travers l'évaporateur et/ou le radiateur de chauffage pour refroidir ou réchauffer l'air, après quoi l'air retourne à l'intérieur via les sorties. L'air est ensuite recyclé.

Nous ne souhaitons pas faire de recirculation en permanence : il y a de fortes chances que des odeurs désagréables, des essoufflements chez les occupants et des vitres embuées se produisent. En principe, nous souhaitons utiliser la vanne de recirculation uniquement pour rendre la climatisation aussi froide que possible (refroidir encore plus l'air refroidi) ou pour empêcher l'air de l'extérieur de pénétrer à l'intérieur.