Ratés d’allumage, catalyseur et sondes lambda
Ils sont dans le même chapitre parce qu’ils sont liés : un cylindre qui a des ratés envoie du carburant imbrûlé au catalyseur, le catalyseur surchauffe, et ce sont les sondes lambda qui signalent que quelque chose cloche. Si votre voyant moteur clignote, commencez par ici.
Ce qu’est un raté d’allumage
Un moteur à quatre cylindres tourne parce que, dans chacun, à tour de rôle, le mélange d’air et de carburant brûle et pousse le piston. Quand il ne brûle pas dans l’un d’eux, ou qu’il brûle mal, c’est un raté d’allumage. Ça se sent : le moteur tremble au ralenti, donne des à-coups à l’accélération et perd de la puissance. Le calculateur l’enregistre avec le numéro du cylindre : P0301 pour le premier, P0302 pour le deuxième, et P0300 quand il y en a plusieurs ou que ça passe de l’un à l’autre.
Sur un moteur essence, les suspects habituels sont la bougie et la bobine de ce cylindre, les pièces jaunes de l’illustration 1. Viennent ensuite l’injecteur, une prise d’air et, le plus grave, un cylindre qui ne comprime pas bien. Un diesel n’a pas de bougies d’allumage : c’est presque toujours l’injecteur et, à froid, les bougies de préchauffage.
Si le voyant clignote, levez le pied
Le voyant moteur allumé fixe vous dit qu’il y a une panne. Le voyant qui clignote vous dit que les ratés sont si rapprochés qu’ils peuvent détruire le catalyseur. Le carburant qui ne brûle pas dans le cylindre part à l’échappement, brûle dans le catalyseur et le chauffe au point de pouvoir le faire fondre de l’intérieur. Donc, s’il clignote : pas d’accélérations franches, doucement, et au garage dès que possible.
Le catalyseur
C’est la pièce de l’échappement collée au moteur (en orange, sur l’illustration 2) qui transforme les gaz les plus toxiques, le monoxyde de carbone, les hydrocarbures imbrûlés et les oxydes d’azote, en dioxyde de carbone, en eau et en azote. À l’intérieur, c’est un nid d’abeille recouvert de métaux précieux, et il doit être chaud pour fonctionner.
Un catalyseur en bonne santé dure très longtemps. Ils meurent à cause de ratés que personne n’a réparés à temps, d’un moteur qui brûle de l’huile ou d’un choc. Le code classique, c’est le P0420 : efficacité du catalyseur sous le seuil.
Les sondes lambda
Ce sont deux capteurs vissés sur l’échappement, l’un avant le catalyseur et l’autre après ; sur l’illustration 2, elles sont aussi en orange. Celle d’avant (la sonde amont) mesure l’oxygène restant dans les gaz, et avec ça le calculateur ajuste le mélange en permanence pour qu’il soit juste. Celle d’après (la sonde aval) surveille le catalyseur : si à la sortie l’oxygène monte et descend comme à l’entrée, c’est que le catalyseur ne fait plus son travail, et c’est là qu’apparaît le P0420.
Leur panne la plus courante n’est pas la sonde elle-même mais son réchauffeur, une résistance qui la chauffe pour qu’elle mesure dès le démarrage. Il lâche avec les années et donne des codes comme le P0030 ou le P0135.
Les pannes les plus courantes
- Bougie ou bobine
Le plus courant sur un essence. Une astuce de garage de toujours : échanger la bobine avec celle d’un autre cylindre et voir si le raté la suit.
Codes typiques : P0301, P0302, P0303, P0304, P0351 - Injecteur
Sur un diesel, la cause numéro un : il goutte, il colle ou il ne débite pas ce qu’il devrait.
Codes typiques : P0300, P0201 - Catalyseur usé
Souvent la conséquence d’autre chose : des ratés, de l’huile brûlée ou un mélange déréglé depuis des mois.
Codes typiques : P0420, P0430 - Réchauffeur de sonde lambda
La panne de sonde la plus fréquente. La sonde mesure toujours, mais met plus de temps à démarrer.
Codes typiques : P0030, P0135, P0036, P0141 - Sonde lente ou hors plage
Avec les années et l’encrassement, elles deviennent paresseuses : elles réagissent lentement et le mélange n’est plus précis.
Codes typiques : P0133, P0130, P0137, P0138 - Mélange trop pauvre ou trop riche
Le calculateur est arrivé au bout de ce qu’il peut corriger. Une prise d’air, un débitmètre encrassé, la pression de carburant ou un injecteur.
Codes typiques : P0171, P0172
Ce que vous voyez avec Final OBD
Avec Final OBD, vous voyez les ratés que le calculateur a comptés dans chaque cylindre, sur les voitures qui les donnent en OBD. C’est le meilleur moyen de repérer un cylindre qui commence à avoir des ratés avant que le voyant s’allume.
Vous voyez les deux sondes lambda en direct, celle d’avant et celle d’après le catalyseur, et la correction de mélange qu’applique le calculateur. Sur l’écran, les sondes d’un Toyota Yaris hybride.
Sur les diesels, beaucoup de voitures montrent aussi la correction de chaque injecteur, cylindre par cylindre, avec sa plage normale. Si l’un en sort, vous savez par où commencer.
Ouvrez le capotl’explication détaillée
Comment le calculateur détecte un raté
Aucun capteur dans le cylindre ne voit la flamme. Le calculateur le déduit du vilebrequin. Chaque combustion lui donne une poussée (c’est le mélange qui brûle au-dessus de chaque piston, sur l’illustration 3), si bien que le vilebrequin tourne par minuscules à-coups : il accélère très légèrement à chaque explosion. Le capteur de vilebrequin mesure le temps entre les dents de sa cible avec une précision énorme, et quand c’est au tour d’un cylindre de pousser et que le vilebrequin n’accélère pas comme il devrait, le calculateur enregistre un raté pour ce cylindre.
Il les compte par séries de tours et les compare à deux seuils. Celui des émissions, vérifié tous les mille tours : s’il est dépassé, le défaut est enregistré et le voyant s’allume fixe. Et celui qui peut abîmer le catalyseur, vérifié tous les deux cents tours, qui fait clignoter le voyant. Sur une route très bosselée, le vilebrequin tourne aussi par à-coups, c’est pourquoi beaucoup de voitures arrêtent de surveiller les ratés quand elles détectent une chaussée dégradée.
Ce comptage par cylindre, c’est ce que Final OBD vous montre à partir des résultats de tests que garde le calculateur (ce qu’on appelle le mode 06 en OBD). Toutes les voitures ne le donnent pas.
Où chercher, dans l’ordre
Sur un essence : la bougie (regardez sa couleur et son usure ; si elle est à changer au kilométrage, n’hésitez pas), la bobine (essayez-la sur un autre cylindre), le connecteur et les fils, l’injecteur, une prise d’air dans l’admission de ce cylindre et, en dernier, la compression. Si tous les cylindres ont des ratés en même temps, pensez à quelque chose de commun : le carburant, le débitmètre, une grosse prise d’air ou la distribution.
Sur un diesel : d’abord les injecteurs (leur correction par cylindre en dit long), les bougies de préchauffage si ça arrive à froid, et la compression. Un diesel qui tremble à froid et dont ça passe une fois chaud a presque toujours une bougie de préchauffage fatiguée.
Le catalyseur de l’intérieur
C’est un monolithe en céramique ou en métal avec des milliers de canaux, recouvert d’une couche poreuse contenant du platine, du palladium et du rhodium. Sur un essence, il est trois voies : il oxyde le monoxyde de carbone et les hydrocarbures (il leur ajoute de l’oxygène) et réduit les oxydes d’azote (il leur en retire), en même temps. Les deux à la fois ne marchent qu’avec un mélange exact, le mélange stœchiométrique : 14,7 parts d’air pour une d’essence, ce qu’on appelle lambda 1. D’où l’importance des sondes.
Il commence à travailler vers 250 à 300 degrés. Les premières minutes après un démarrage à froid sont les plus polluantes, c’est pourquoi les voitures modernes font tout pour le chauffer vite : elles retardent l’allumage, elles montent le ralenti.
Et il a une propriété clé : il stocke de l’oxygène. Quand le mélange est un poil pauvre, il en emmagasine ; quand il est un poil riche, il le relâche. Il lisse ainsi les variations du mélange. Un vieux catalyseur perd cette capacité, et c’est justement ce que mesure le calculateur.
Comment le calculateur décide que le catalyseur est mort
Il compare les deux sondes. Avec celle d’avant, le calculateur fait passer le mélange un poil riche puis un poil pauvre, encore et encore, en permanence. Si le catalyseur stocke bien l’oxygène, la sonde d’après ne voit pas ce va-et-vient et donne un signal presque plat. S’il est usé, le va-et-vient le traverse et la sonde d’après se met à copier celle d’avant. Quand elles se ressemblent trop pendant le test, le P0420 apparaît.
Un P0420 n’est donc pas toujours le catalyseur. Une fuite d’échappement entre le catalyseur et la deuxième sonde (l’air qui entre fausse la mesure), une sonde aval qui ne mesure plus bien ou un moteur au mélange déréglé peuvent donner le même code. Avant de changer un catalyseur, qui n’est pas donné, mieux vaut écarter ces trois pistes.
Sondes à bande étroite et à large bande
Les sondes classiques, à bande étroite, ne savent dire que riche ou pauvre : environ 0,9 volt avec un mélange riche et environ 0,1 avec un mélange pauvre, et elles basculent d’un coup en passant par lambda 1. La plupart des sondes aval sont encore comme ça.
Les sondes à large bande, presque toujours à l’avant aujourd’hui, disent à quel point le mélange est riche ou pauvre, avec un chiffre : lambda 0,95, lambda 1,02. Elles sont plus complexes, ont une cellule qui pompe l’oxygène, et le calculateur les lit comme un courant. Les diesels, qui roulent toujours avec de l’air en excès, utilisent celles-là : à lambda 1,5 ou plus, une sonde à bande étroite ne servirait à rien.
Les corrections de mélange
Avec ce que dit la sonde amont, le calculateur corrige le carburant instantanément (correction à court terme) et, si une correction se répète, il l’apprend (correction à long terme). Les deux apparaissent en OBD sous forme de pourcentage : en positif, il ajoute du carburant parce que le mélange était pauvre ; en négatif, il en retire parce qu’il était riche.
Quelques points en plus ou en moins, c’est normal. Si la correction à long terme dépasse plus ou moins 10 %, il y a quelque chose à surveiller, et vers 25 % le calculateur n’a plus de marge et enregistre un mélange trop pauvre ou trop riche. Un indice qui marche : si la correction est très positive au ralenti et redevient normale en accélérant, c’est souvent une prise d’air ; si elle est semblable sur toute la plage, regardez l’alimentation en carburant ou le débitmètre.
Comment rouler avec un raté pas encore réparé
Si vous avez un raté qui n’a pas été réparé, ne demandez pas de charge au moteur : monter des côtes sur un rapport long ou accélérer à fond, c’est là qu’il rate le plus et que le catalyseur souffre le plus. Et ne laissez pas traîner. Une bobine coûte beaucoup moins cher qu’un catalyseur.
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Presque tout ce que raconte ce guide se voit avec Final OBD et une interface branchée : les pannes expliquées, les données en direct et les détails de chaque système.
