Avant de comprendre le collecteur d'échappement, il est essentiel de comprendre son environnement de fonctionnement. Comme son nom l'indique, le collecteur d'échappement est la première porte par laquelle les gaz d'échappement sont évacués du système d'échappement du moteur. Il collecte principalement les gaz d'échappement émis par le moteur vers le tuyau d'échappement, puis traverse le catalyseur trois voies (moteur à essence) avant d'être rejetés dans l'atmosphère par le tuyau d'échappement. Ceci étant dit, il est facile de comprendre les critères de conception du collecteur d'échappement : garantir un échappement fluide du moteur et garantir sa résistance aux températures élevées et aux vibrations mécaniques du moteur en fonctionnement.
L'échappement est le principal facteur pris en compte dans la conception du collecteur. Les passionnés d'automobile savent que les réglementations en matière d'émissions sont de plus en plus strictes. Pour que les émissions soient conformes à la réglementation, le carburant doit être brûlé au maximum. L'optimisation du système d'échappement des moteurs traditionnels est également un point important. La combustion nécessite une quantité suffisante d'oxygène ; le système d'échappement doit donc permettre aux gaz d'échappement de s'évacuer normalement dans le cylindre, de laisser entrer de l'air frais et d'éviter que l'excès de gaz d'échappement ne s'accumule dans le cylindre.
Les tuyaux d'admission et d'échappement des moteurs traditionnels sont tous fabriqués par moulage. Aujourd'hui, l'utilisation d'acier inoxydable ou d'alliage d'aluminium permet non seulement de réduire la résistance à l'air dans les tuyaux, mais aussi d'en alléger le poids. L'acier inoxydable et l'alliage d'aluminium étant beaucoup plus compacts que la fonte, de nombreux ateliers de modification automobile utilisent désormais ces matériaux pour modifier les tuyaux d'admission et d'échappement.
La plupart des tubulures d'admission et d'échappement traditionnelles sont de forme carrée. Leur grande section transversale favorise l'évaporation du film d'huile. De plus, leur moulage est plus simple que celui des tubulures rondes. La faible résistance de la section circulaire au flux d'air induit une vitesse d'écoulement plus élevée, et les tubulures d'admission et d'échappement de certains moteurs adoptent une section circulaire.
Du point de vue de l'installation, la plupart des tubulures d'admission et d'échappement des moteurs traditionnels sont installées du même côté du cylindre. Cependant, en raison des exigences structurelles des moteurs à haut régime, elles sont généralement installées respectivement des deux côtés du cylindre. Le chauffage est assuré par eau de refroidissement ou par un dispositif de chauffage électrique. Il convient de noter qu'en raison de la température des gaz d'échappement, les températures du tuyau d'échappement varient extrêmement rapidement, ce qui peut provoquer des fissures. Par conséquent, afin de garantir une certaine dilatation et contraction thermiques, le collecteur d'échappement est installé différemment du tuyau d'admission. Généralement, le tuyau d'échappement d'un moteur est composé d'un cylindre et d'un collecteur, ce qui permet de réduire la charge thermique.
Du point de vue de la forme, la tubulure d'admission peut être divisée en deux catégories : verticale et convolutée. Grâce à sa faible résistance à l'admission, l'admission verticale favorise la formation de résonance à haut régime, améliorant ainsi le rendement d'admission. Elle facilite également l'installation d'injecteurs. Elle est généralement adaptée aux moteurs privilégiant les performances à haut régime. Un écoulement tourbillonnaire est généré lorsque le gaz est utilisé pour augmenter le degré de mélange air-essence, ce qui améliore l'efficacité de la combustion dans le cylindre à bas régime et est généralement adapté aux moteurs privilégiant les performances à bas régime.
Selon le principe de l'aérodynamique, la fluidité des tuyaux d'admission et d'échappement doit être basée sur les conditions d'écoulement à la plus petite section transversale, et dans l'ensemble du système de passage d'admission et d'échappement du moteur, la plus petite section transversale se trouve au niveau de l'espace entre les soupapes, ce qui est la raison pour laquelle les moteurs modernes utilisent des soupapes multiples ou augmentent autant que possible le diamètre de l'orifice de soupape.
Dans le même temps, l'influence de facteurs tels que la taille, la forme, le matériau, le rayon de courbure et la position d'installation des tuyaux d'admission et d'échappement sur la vitesse du flux d'air doit être prise en compte, car ce n'est que lorsque divers facteurs sont bien coordonnés que le moteur modifié peut fonctionner de manière optimale.
Pourquoi les tuyaux d’échappement sont-ils courbés ?
Tout d'abord, cela permet une meilleure dissipation de la chaleur. Lorsque le moteur tourne en continu, une quantité importante de chaleur est générée, et la température des gaz d'échappement évacués du cylindre est alors très élevée, pouvant dépasser 800 degrés. Si ces gaz ne sont pas évacués à temps, l'accumulation de chaleur peut endommager gravement le moteur.
L'ingénieur technique a donc conçu un tuyau d'échappement courbé afin de permettre aux gaz d'échappement de baisser progressivement leur température lors de leur évacuation. Dans le cas contraire, la voiture risquerait d'émettre de la fumée blanche après quelques kilomètres de roulage, voire, plus grave, de provoquer une panne de cylindre.
Outre la dissipation thermique, le pot d'échappement a également pour fonction de réduire le bruit. Lorsque l'essence brûle violemment dans le cylindre, elle produit un bruit intense, et c'est précisément le rôle du silencieux.
Bien sûr, avec un tuyau d'échappement droit, non seulement le bruit de l'essence en combustion sera audible, mais une grande quantité de gaz d'échappement sera également expulsée directement par le tuyau d'échappement, et le conduit sans tampon sera également bruyant. Le tuyau d'échappement courbé résout ces problèmes. Équipé d'un silencieux, il offre une bonne absorption des chocs. Un conduit permet également aux gaz d'échappement de se détendre, ce qui réduit naturellement le bruit.
En réalité, outre les deux raisons mentionnées ci-dessus, il existe une conception plus humaine : la température élevée générée par le véhicule en marche. Après le passage du pot d'échappement, évitez le siège pour éviter les brûlures. De plus, il est incompatible avec les matériaux non résistants à la chaleur. La première moitié étant trop proche, il faudra installer le pot au milieu de la voiture. Pour la seconde moitié, il faudra éviter le réservoir de carburant, car la température élevée et le réservoir pourraient avoir des conséquences désastreuses, notamment des rayures lors du passage du pot d'échappement sous le châssis. En cas de choc, une forme incurvée doit être conçue pour s'accrocher au milieu sans affecter la ventilation du pot d'échappement.
De plus, il convient de noter qu'une voiture équipée d'un moteur de grosse cylindrée nécessite l'installation de plusieurs pots d'échappement. L'une des raisons est que la production de gaz d'échappement est excessive et que plusieurs pots d'échappement doivent être utilisés simultanément pour partager la chaleur, ce qui permet également de réduire le bruit. Par ailleurs, un moteur de grosse cylindrée comporte davantage de cylindres, ce qui peut facilement entraîner une confusion et un chevauchement des temps d'échappement de chaque cylindre, ce qui entraîne un échappement irrégulier, ce qui affecte directement les performances du moteur. Par conséquent, l'utilisation judicieuse de plusieurs pots d'échappement peut faciliter une évacuation ordonnée et régulière des gaz d'échappement.
quel pot d'échappement préférez-vous ?
Moteur V8 Enjomor moteur V8 Guangsu
Si vous préférez un kit de modèle de moteur V8, nous avons le moteur Toyan V8 .
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