Dans cet article vous aurez les réponses à vos questions sur la personnalisation du pot d’échappement. Le changement du tuyau d’échappement augmente-t-il la puissance du moteur ? Quels composants de l’échappement et ce que je dois changer ?
A quoi sert un pot d’échappement ?
Pour commencer, nous devons comprendre le fonctionnement du système d’échappement lorsque le moteur tourne.
Lorsque la combustion se produit des éléments sont produits qui vont être expulsés par le collecteur d’échappement de la voiture.
- L’oxyde de soufre,
- le phosphore,
- le dioxyde de carbone
sont quelques-uns des résidus qui seront expulsés lors de la combustion. Ces éléments sont évacués par un collecteur d’échappement qui sera à l’origine en acier moulé, évacuant toutes les sorties de la chambre de combustion vers un seul trou.
Pour augmenter les performances de la voiture et du collecteur d’échappement, on a créé des collecteurs qui modifient l’union de toutes les sorties de la chambre d’un seul point ou orifice vers un tube à plus grande course, rendant la sortie des gaz de chaque orifice indépendante jusqu’au pot catalytique.
Les collecteurs rendent l’expulsion des gaz beaucoup plus efficace, ce qui donne un plus grand soulagement au moteur. Comme elle est moins restreinte, les gaz doivent atteindre le convertisseur catalytique pour réduire les émissions polluantes.
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Les fonctions du système d’échappement
Les fonctions du système d’échappement d’une voiture sont les suivantes :
- elles libèrent les gaz produits par le processus de combustion,
- elles éliminent le bruit résultant de ce même processus,
- elles réduisent les polluants produits lorsque le moteur fonctionne dans les voitures actuelles équipées de systèmes d’injection directe.
Si toutes ces émissions de gaz allaient directement à l’extérieur sans passer par un système d’échappement, elles produiraient un bruit très élevé, pour le minimiser les silencieux sont placés le long du parcours.
Quelles sont les parties d’un pot d’échappement ?
Un tuyau d’échappement a quatre composants principaux :
La soupape d’échappement
Également connue sous le nom de « PCV » (Positive Crankcase Ventilation Valve), elle permet aux vapeurs d’huile et d’hydrocarbures générées dans le carter de circuler (dans une seule direction) vers le collecteur d’admission – ou collecteur – puis vers les chambres de combustion, où elles sont brûlées. Cela élimine la haute pression générée à l’intérieur du moteur et réduit l’émission de polluants vers l’extérieur.
Lorsque la pression des vapeurs d’huile et d’essence dans le carter est élevée, la vanne du PCV s’ouvre, permettant ainsi de brûler le passage vers le collecteur d’admission. Les procédures utilisées pour ventiler le carter comprennent une ventilation ouverte et une ventilation fermée.
Ce système contribue à réduire les niveaux de pollution par des toxines qui ne quittent jamais le moteur, tout en augmentant le rendement énergétique grâce à l’utilisation de ces gaz. Lorsque la soupape du PCV est bouchée, elle peut causer de graves dommages, car l’essence et les vapeurs d’huile filtrées génèrent une pression élevée à l’intérieur du moteur qui pourrait faire éclater les joints du carter et de la culasse. De plus, l’huile sous forme de vapeur atteint le filtre à air et le contamine.
Le collecteur d’échappement
Le collecteur d’échappement est tout simplement le réseau de tuyaux qui collecte les gaz d’échappement des nombreux cylindres du moteur (il est composé d’autant de tuyaux qu’il y a de cylindres dans la mécanique) et les dirige vers les tuyaux d’échappement du véhicule pour finalement les expulser vers l’extérieur. C’est la partie initiale du système d’échappement, elle est située sur le côté de la culasse et sa présence réduit l’usure des pièces du moteur, ce qui améliore encore l’efficacité globale du véhicule.
Dans les véhicules équipés de ces composants, le turbo et la soupape EGR sont logés dans le collecteur d’échappement. De plus, le système permet de contrôler la force et les niveaux de pression avec lesquels les gaz sont expulsés, optimisant ainsi le déplacement du véhicule à grande vitesse. Si la qualité du collecteur d’échappement n’est pas adéquate, s’il y a une fuite ou s’il est excessivement usé, on pourrait constater des pertes de performance de la mécanique.
Le convertisseur catalytique
Plus connu sous le nom de catalyseur, il s’agit d’un treillis céramique dont les canaux longitudinaux sont revêtus de matériaux nobles tels que le platine, le rhodium et le palladium, ce qui en fait un composant très prisé par les amis de l’étranger. Sa fonction est peut-être l’une des plus importantes en matière d’environnement, puisqu’elle vise à réduire les polluants contenus dans les gaz d’échappement d’un véhicule grâce à la technique de la catalyse.
Ce processus permet d’augmenter la vitesse d’une réaction chimique grâce à la participation d’une substance appelée catalyseur, transformant ainsi 98% des gaz très polluants formés lors du processus de combustion, comme le monoxyde de carbone ou l’oxyde d’azote, en d’autres moins nocifs comme l’eau ou le dioxyde de carbone.
Comme ce dispositif doit atteindre des températures comprises entre 400 et 700 degrés centigrades pour fonctionner de manière optimale, le convertisseur catalytique est situé dans le tuyau d’échappement, près du moteur, où les gaz maintiennent encore une température élevée. Ainsi, toute l’énergie thermique passe au pot catalytique et celui-ci augmente sa propre température, permettant la transformation des gaz.
Échappement arrière
C’est la dernière partie du système d’échappement et elle contient le silencieux et les sorties d’échappement. Le silencieux est une chambre à travers laquelle un tube perforé – également appelé « tube de mitrailleuse » – est enveloppé dans une laine de roche qui agit comme un isolant acoustique en transformant l’onde sonore en chaleur.
Comme son nom l’indique, sa fonction est de contrôler le bruit provenant du moteur, mais aussi de réguler les gaz qui s’échappent juste avant d’atteindre les sorties du tuyau d’échappement. Ils sont généralement positionnés vers le bas afin de diriger les gaz polluants loin du véhicule et de s’assurer qu’ils ne reculent pas.
En outre, le silencieux contribue à maintenir la pression d’équilibre dans le système, ce qui permet d’optimiser davantage l’efficacité du moteur et de protéger le catalyseur contre les brusques changements de température. Mais attention, car les silencieux standard limitent la puissance, ce qui entraîne une baisse des performances du moteur.
Dans certains véhicules, notamment les plus chers et les plus silencieux, on trouve également le résonateur, un dispositif dont le fonctionnement est analogue à celui du silencieux et dont le but est d’éliminer le bruit pour obtenir un échappement encore plus silencieux. Il existe, à son tour, une variante du résonateur qui fait le contraire, en élargissant le modèle de bruit pour rendre l’échappement beaucoup plus sonore. Le plus souvent, ce dispositif est placé à la place du tuyau d’échappement.
Les types de pot d’échappement
- Type Absorption : C’est le type d’échappement qui produit le moins de bruit vers l’extérieur, mais c’est aussi celui qui restreint le moins le passage des gaz. Le deuxième type d’échappement à absorption est celui qui change le tube perforé pour une chambre qui va à l’intérieur du silencieux, plus grande que le tube qui vient directement, ce qui fait que les gaz perdent de la vitesse à l’entrée et donc le bruit est dissipé beaucoup plus.
- Type de restriction : Il s’agit du type de silencieux ou d’échappement que les voitures standard apportent lorsqu’elles quittent l’usine, contrôlant totalement l’émission de gaz et le bruit.
- Type de réflexion : C’est le plus complexe des systèmes d’échappement car il combine les formes d’absorption et de réflexion, en opposant les ondes dans différentes directions, ce qui lui donne un meilleur son. Dans les voitures modernes, le long du trajet des gaz d’échappement, nous trouverons plusieurs silencieux, chargés d’aider le silencieux principal, en réduisant la force et le bruit de l’émission. Ils sont situés à l’arrière du silencieux principal, presque toujours au milieu entre le moteur et l’extrémité de l’échappement ; ils sont appelés résonateurs et ont la forme d’une balle, appliquant à l’intérieur de celle-ci la technique d’un échappement à réflexion, donnant une tonalité plus profonde au son de l’échappement.
Quelles parties du système d’échappement puis-je modifier ?
Quelles parties du tuyau d’échappement doivent être modifiées pour obtenir un meilleur rendement du moteur. Il faut aussi être attentif aux contraintes qui dépendent du modèle du véhicule et du type de moteur.
Une méthode pour obtenir plus de puissance lors du changement du système d’échappement consiste à rendre le balayage des gaz plus efficace. C’est-à-dire à la fois dans les virages à basse et à haute vitesse. Pour y parvenir, il faut équilibrer la pression, donc se débarrasser des restrictions pour que l’échappement soit rapide, mais sans perdre les performances lorsque la vitesse n’est pas correcte.
Des lignes d’échappement avec moins de courbes que les systèmes d’échappement d’usine ont une géométrie optimisée pour améliorer l’évacuation des gaz. De nouveaux collecteurs d’échappement plus légers qui permettent un diamètre intérieur supérieur pour augmenter l’expulsion et le balayage des gaz.
Surtout évitez de retirer le pot catalytique, car votre voiture ne passera plus le contrôle technique.
Connaissance générales sur l’échappement
Parmi les points les plus importants que vous devez connaître sur l’échappement de votre voiture ou sur la façon de le modifier, nous trouvons
Les véhicules standards sont équipés d’un unique collecteur d’échappement et non de collecteurs. Les coûts de production sont plus bas et que l’installation est beaucoup plus rapide et plus facile.
Il est recommandé d’aligner les systèmes de collecteurs avec du ruban d’amiante, afin de garder les gaz d’émission chauds et de faciliter leur sortie. Le tuyau idéal pour les moteurs de 250 à 350 CV va de 3 à 3 ½ » d’épaisseur ; et pour les moteurs de 400 CV et plus, il est recommandé de 4″ d’épaisseur
Les convertisseurs catalytiques font partie de l’assistance fournie par les résonateurs dans l’élimination du bruit final de la voiture.
Conclusion
Il ne faut pas prendre à la légère les modifications du système d’échappement de nos voitures. il est possible de trouver des marques spécialisées dans des systèmes qui ont déjà fait une étude du véhicule et des réglementations en vigueur pour assurer une performance et un son agréable.
Sachez toutefois que changer le système d’échappement pour augmenter la puissance de la voiture est très coûteux en termes de matériaux et de main-d’œuvre et l’augmentation de la puissance est très faible. Ces pots d’échappement avec collecteurs multiples sont des accessoires de tuning pour les mordus de puissance et de mécanique.