La troisième étape de la conversion est un système de contrôle qui surveille le flux d’échappement, et utilise cette information pour contrôler le système d’injection de carburant. Il y a une sonde à oxygène montée en amont du convertisseur catalytique, ce qui signifie qu’elle est plus proche du moteur que le convertisseur. Cette sonde indique à l’ordinateur du moteur la quantité d’oxygène présente dans les gaz d’échappement. L’ordinateur du moteur peut augmenter ou diminuer la quantité d’oxygène dans l’échappement en ajustant le rapport air/carburant. Ce schéma de contrôle permet à l’ordinateur du moteur de s’assurer que le moteur fonctionne à un niveau proche du point stœchiométrique, et aussi de s’assurer qu’il y a suffisamment d’oxygène dans l’échappement pour permettre au catalyseur d’oxydation de brûler les hydrocarbures imbrûlés et le CO.
Le convertisseur catalytique fait un excellent travail pour réduire la pollution, mais il peut encore être amélioré de manière substantielle. L’un de ses principaux défauts est qu’il ne fonctionne qu’à une température assez élevée. Lorsque vous démarrez votre voiture à froid, le convertisseur catalytique ne fait presque rien pour réduire la pollution de votre échappement.
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Une solution simple à ce problème consiste à rapprocher le convertisseur catalytique du moteur. Cela signifie que des gaz d’échappement plus chauds atteignent le convertisseur et qu’il se réchauffe plus rapidement, mais cela peut également réduire la durée de vie du convertisseur en l’exposant à des températures extrêmement élevées. La plupart des constructeurs automobiles positionnent le convertisseur sous le siège du passager avant, suffisamment loin du moteur pour maintenir la température à des niveaux qui ne l’endommageront pas.
Le préchauffage du convertisseur catalytique est un bon moyen de réduire les émissions. La façon la plus simple de préchauffer le convertisseur est d’utiliser des chauffages à résistance électrique. Malheureusement, les systèmes électriques de 12 volts de la plupart des voitures ne fournissent pas assez d’énergie ou de puissance pour chauffer le convertisseur catalytique assez rapidement. La plupart des gens n’attendraient pas plusieurs minutes pour que le convertisseur catalytique chauffe avant de démarrer leur voiture. Les voitures hybrides qui ont de grosses batteries à haute tension peuvent fournir suffisamment d’énergie pour chauffer le convertisseur catalytique très rapidement.
Les convertisseurs catalytiques des moteurs diesel ne fonctionnent pas aussi bien pour réduire les NOx. Une des raisons est que les moteurs diesel fonctionnent plus froidement que les moteurs standard, et les convertisseurs fonctionnent mieux lorsqu’ils chauffent. Certains des principaux experts automobiles en matière d’environnement ont mis au point un nouveau système qui permet de lutter contre ce problème. Ils injectent une solution d’urée dans le tuyau d’échappement, avant qu’il n’atteigne le convertisseur, pour qu’elle s’évapore et se mélange à l’échappement et crée une réaction chimique qui réduira les NOx. L’urée, également connue sous le nom de carbamide, est un composé organique constitué de carbone, d’azote, d’oxygène et d’hydrogène. On le trouve dans l’urine des mammifères et des amphibiens. L’urée réagit avec les NOx pour produire de l’azote et de la vapeur d’eau, éliminant ainsi plus de 90 % des oxydes d’azote présents dans les gaz d’échappement.
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