Notions de base sur les systèmes RGE : leur rôle, leur fonctionnement et leur dépannage

La soupape de recirculation des gaz d’échappement, bien nommée et couramment appelée soupape RGE, fait partie intégrante du système de gestion du moteur et réachemine des quantités précisément dosées de gaz d’échappement vers le système d’admission du moteur afin d’accroître son efficacité, de réduire la consommation de carburant et de diminuer les émissions de NOx.

Compte tenu des pressions croissantes visant à réduire les émissions, la soupape RGE jouera un rôle de plus en plus important à l’avenir. Il est important de connaître son rôle, les raisons de sa défaillance et la façon de la remplacer lorsqu’elle fait défaut.

Comment fonctionne une soupape RGE?

Près de 80 % de l’air que nous respirons est composé d’azote. Toutefois, lorsqu’il est exposé aux températures extrêmement élevées de la chambre de combustion, soit plus de 1 370 °C, ce gaz normalement inerte devient réactif et produit des oxydes d’azote, ou NOx, nocifs qui sont ensuite rejetés dans l’atmosphère par le système d’échappement.

Exemples d’environnements difficiles pour les soupapes RGE :

Pour réduire ce phénomène, la soupape RGE permet à une quantité précise de gaz d’échappement de retourner dans le système d’admission, modifiant ainsi la composition chimique de l’air qui pénètre dans le moteur. Comme il contient moins d’oxygène, le mélange maintenant dilué brûle plus lentement, ce qui abaisse la température de la chambre de combustion de près de 150 °C et réduit la production de NOx afin de produire des gaz d’échappement plus propres et d’améliorer l’efficacité. 

La soupape RGE possède deux positions principales : ouverte et fermée, bien qu’elle puisse adopter n’importe quelle position intermédiaire. La soupape RGE est fermée lors du démarrage du moteur. Au ralenti et à basse vitesse, seule une faible puissance, et donc une faible quantité d’oxygène, est nécessaire. La soupape s’ouvre donc progressivement et peut être ouverte jusqu’à 90 % au ralenti. Toutefois, lorsqu’un couple et une puissance accrus sont nécessaires, par exemple lors d’une accélération maximale, la soupape RGE se ferme afin de laisser entrer autant d’oxygène que possible dans le cylindre.

En plus de réduire les NOx, les soupapes RGE peuvent être utilisées dans les moteurs GDi de cylindrée réduite afin de diminuer les pertes par pompage et d’améliorer à la fois l’efficacité de la combustion et la résistance au cognement. Dans les moteurs diesel, elles peuvent également contribuer à réduire le cognement au ralenti.

Types de soupapes RGE

Même s’il existe plusieurs types de soupapes RGE, les anciens systèmes utilisant une soupape commandée par dépression et les véhicules récents un système à commande électronique, les principaux types peuvent être résumés comme suit :

Les soupapes RGE haute pression pour moteurs diesel détournent les gaz d’échappement à débit élevé et à forte teneur en suie avant leur entrée dans le filtre à particules diesel; la suie peut se mélanger aux vapeurs d’huile et former des boues. Les gaz sont ensuite renvoyés vers le collecteur d’admission par une conduite ou des passages internes percés dans la culasse.  Une soupape secondaire aide également à créer une dépression dans le collecteur d’admission, car celle-ci n’est pas naturellement présente dans les moteurs diesel.

Les soupapes RGE basse pression pour moteurs diesel détournent les gaz d’échappement après leur passage dans le filtre à particules diesel; leur débit est plus faible, mais ils sont presque entièrement exempts de suie. Les gaz sont ensuite renvoyés vers le collecteur d’admission par une conduite.

Les soupapes RGE pour moteurs à essence détournent les gaz d’échappement, tout comme les soupapes haute pression pour moteurs diesel. La dépression créée dans les cylindres aspire les gaz d’échappement, et leur débit est régulé par l’ouverture et la fermeture de la soupape RGE.

Les soupapes RGE commandées par dépression utilisent un solénoïde de dépression pour faire varier la dépression appliquée au diaphragme et ainsi ouvrir et fermer la soupape RGE. Certaines soupapes comprennent également un capteur de rétroaction qui transmet la position de la soupape au module de commande électronique.

Les soupapes RGE numériques sont dotées d’un solénoïde ou d’un moteur pas à pas et, dans la plupart des cas, d’un capteur de rétroaction. Ces soupapes reçoivent un signal modulé en largeur d’impulsion du module de commande électronique afin de réguler le débit des gaz d’échappement.

Pourquoi les soupapes RGE font-elles défaut?

Comme les soupapes RGE fonctionnent dans un environnement difficile, elles s’usent au fil du temps. Toutefois, la principale cause de défaillance est l’accumulation de particules de carbone provenant des gaz d’échappement dans les passages des systèmes RGE et d’admission. Au fil du temps, cette accumulation obstrue les conduites et les passages des gaz d’échappement, puis le mécanisme du plongeur de la soupape, qui finit par rester bloqué en position ouverte ou fermée. Les défaillances peuvent également être causées par une rupture ou une fuite du diaphragme de la soupape.

Quels sont les signes d’une soupape RGE défectueuse?

Les symptômes associés à une défaillance de la soupape RGE ressemblent à ceux de nombreux autres composants de gestion du moteur. C’est pourquoi les défaillances du système RGE continuent de poser problème à de nombreux techniciens. Il faut toutefois surveiller certains signes :

• Témoin d’anomalie du moteur : Comme pour la plupart des composants de gestion du moteur, un problème de soupape RGE peut allumer le témoin d’anomalie du moteur.
• Problèmes de rendement du moteur : Si la soupape reste bloquée en position ouverte, le rapport air-carburant du véhicule sera perturbé, ce qui causera des problèmes de rendement du moteur, comme une baisse de puissance, une mauvaise accélération et un ralenti irrégulier. Elle peut également causer des fuites de pression de suralimentation, ce qui force le turbocompresseur à travailler davantage.
• Augmentation des émissions de NOx : Lorsque la soupape RGE reste fermée, les températures élevées qui en résultent dans la chambre de combustion laissent une grande quantité de carburant imbrûlé dans les gaz d’échappement, ce qui augmente les émissions de NOx et réduit l’efficacité énergétique.
• Cliquetis du moteur : Les températures et les concentrations de NOx plus élevées peuvent également accroître la détonation ou le cognement, qui se manifeste par des bruits de cognement dans le moteur.

Dépannage d’une soupape RGE

Compte tenu des différents types de soupapes RGE, il est toujours préférable de suivre les méthodes de dépannage indiquées dans le manuel d’entretien. Toutefois, quelques étapes générales peuvent aider à préciser le diagnostic :

• Vérifiez que toutes les conduites de dépression et les connexions électriques sont branchées et positionnées correctement.
• Utilisez un vacuomètre pour vérifier la présence d’une dépression dans le tuyau d’alimentation entre 2 000 et 2 500 tr/min. L’absence de dépression à la température normale de fonctionnement peut indiquer un tuyau desserré, un contacteur ou un solénoïde de dépression à orifice obstrué ou défectueux, ou encore un amplificateur ou une pompe à vide défectueux.
• Vérifiez le solénoïde de dépression pendant que le moteur tourne. Sur les soupapes RGE à commande électronique, activez le solénoïde à l’aide d’un analyseur-contrôleur et vérifiez la dépression à l’extrémité de la conduite. Si le solénoïde ne s’ouvre pas lorsqu’il est alimenté, reste bloqué en position ouverte ou fermée, ou présente une connexion électrique corrodée, un fil desserré ou une mauvaise mise à la masse, le fonctionnement du système RGE sera compromis. Déterminez la cause fondamentale avant de remplacer la pièce.
• Dans la mesure du possible, vérifiez le mouvement de la tige de soupape entre 1 500 et 2 000 tr/min. La tige doit bouger si la soupape fonctionne correctement. Si elle ne bouge pas malgré la présence d’une dépression, il y a une défaillance.
• Appliquez une dépression directement à la soupape RGE au moyen d’une pompe à vide manuelle ou d’un analyseur-contrôleur, selon le type de soupape. Si la qualité du ralenti ne change pas, la soupape RGE est défectueuse ou les passages sont complètement obstrués. Si le moteur tourne de façon irrégulière au ralenti ou cale, le problème est causé par un dysfonctionnement du système de commande.
• Retirez la soupape RGE et vérifiez s’il y a du calaminage. Dans la mesure du possible, éliminez tout dépôt de carbone en prenant soin de ne pas contaminer le diaphragme. 
• Vérifiez si le passage RGE du collecteur est obstrué et nettoyez-le au besoin.

Codes d’erreur RGE courants

Les codes d’erreur suivants sont courants sur les soupapes RGE de modèles récents :

• P0400 : Défaillance du débit du système RGE
• P0401: Débit insuffisant détecté dans le système RGE
• P0402: Débit excessif détecté dans le système RGE
• P0403 : Défaillance du circuit RGE
• P0404 : Plage ou rendement du circuit RGE
• P0405 : Signal faible du circuit A du capteur RGE
• P0406 : Signal élevé du circuit A du capteur RGE
• P0407 : Signal faible du circuit B du capteur RGE
• P0408: Signal élevé du circuit B du capteur RGE
• P1403 : Signal faible du solénoïde RGE
• P1404 : Système RGE – erreur de pointeau de soupape fermée
• P1405 : Signal élevé du solénoïde RGE
• P1406 : Erreur de position du pointeau du système RGE

Comment remplacer une soupape RGE défectueuse?

• Retirez d’abord le couvre-moteur.
• Dégagez ensuite le câble électrique de la soupape et débranchez les connexions électriques ou les conduites de dépression en vérifiant si elles sont endommagées.
• Retirez les vis de fixation et vérifiez si la soupape présente des dommages, de la corrosion ou du calaminage.
• Nettoyez soigneusement la surface de montage de la soupape RGE, puis installez la soupape et le joint neufs. Retirez également tout dépôt de carbone lâche de l’orifice d’alimentation du système RGE.
• Alignez la soupape RGE sur les trous de boulon et le joint, puis fixez-la de nouveau à son logement.
• Serrez toutes les fixations au couple recommandé.
• Une fois la soupape fermement installée, rebranchez les conduites de dépression ou les connexions électriques. 
• Enfin, utilisez un outil de diagnostic pour réinitialiser le témoin de gestion du moteur et rechercher toute autre erreur.  Vérifiez que le témoin d’anomalie est éteint, puis effectuez un essai routier. Sur de nombreux véhicules, la soupape RGE doit maintenant être réinitialisée dans les paramètres d’adaptation. Cela permet simplement au module de commande électronique d’apprendre les positions de butée d’ouverture et de fermeture. Si cette opération n’est pas effectuée, la soupape peut se briser et tomber dans le collecteur.