Système d'échappement - appareil

Une voiture équipée d'un moteur à combustion interne a besoin d'un système par lequel les gaz d'échappement sont émis. Un tel système, appelé échappement, est apparu simultanément avec l'invention du moteur et, avec lui, a été amélioré et modernisé au fil des ans. En quoi consiste le système d'échappement d'une voiture et comment fonctionne chacun de ses composants, nous vous le dirons dans ce document.

Trois piliers du système d'échappement

Lorsque le mélange air-carburant est brûlé dans le cylindre du moteur, des gaz d'échappement se forment, qui doivent être éliminés pour que le cylindre soit rempli avec la quantité requise du mélange. À ces fins, les ingénieurs automobiles ont inventé le système d'échappement. Il se compose de trois composants principaux: collecteur d'échappement, convertisseur catalytique (convertisseur), silencieux. Considérons chacun des composants de ce système séparément.

Schéma du système d'échappement. Dans ce cas, le résonateur est un silencieux supplémentaire.

Le collecteur d'échappement est apparu presque simultanément avec le moteur à combustion interne. Il s'agit d'un accessoire moteur composé de plusieurs tubes qui relient la chambre de combustion de chaque cylindre moteur au pot catalytique. Le collecteur d'échappement est en métal (fonte, inox) ou en céramique.

Variété

Étant donné que le collecteur est constamment sous l'influence de températures élevées des gaz d'échappement, les collecteurs en fonte et en acier inoxydable sont plus «réalisables». Un collecteur en acier inoxydable est également préférable, car le condensat s'accumule dans le processus de refroidissement de l'unité après l'arrêt du véhicule. La condensation peut corroder un collecteur en fonte, mais la corrosion ne se produit pas sur un collecteur en acier inoxydable. L'avantage d'un collecteur en céramique est son faible poids, mais il ne peut pas supporter longtemps les températures élevées des gaz d'échappement et les fissures.

Collecteur d'échappement Hamann

Le principe de fonctionnement du collecteur d'échappement est simple. Les gaz d'échappement traversent la soupape d'échappement vers le collecteur d'échappement et de là vers le convertisseur catalytique. Outre la fonction principale d'évacuation des gaz d'échappement, le collecteur permet de purger les chambres de combustion du moteur et de "récupérer" une nouvelle partie des gaz d'échappement. Cela se produit en raison de la différence de pression de gaz dans la chambre de combustion et le collecteur. La pression dans le collecteur est inférieure à celle dans la chambre de combustion, de sorte qu'une onde se forme dans les tuyaux du collecteur, qui, réfléchie par le pare-flammes (résonateur) ou le convertisseur catalytique, retourne dans la chambre de combustion, et à ce moment dans le suivant la course d'échappement permet d'éliminer la portion suivante de gaz.. La vitesse de création de ces ondes dépend de la vitesse du moteur : plus la vitesse est élevée, plus l'onde « marchera » vite le long du collecteur.

Depuis le collecteur d'échappement, les gaz d'échappement pénètrent dans le convertisseur ou le convertisseur catalytique. Il se compose de nids d'abeilles en céramique, à la surface desquels se trouve une couche d'alliage platine-iridium.

Schéma du convertisseur catalytique

Au contact de cette couche, des oxydes d'azote et d'oxygène se forment à partir des gaz d'échappement à la suite d'une réaction de réduction chimique, qui est utilisée pour brûler plus efficacement les résidus de carburant dans les gaz d'échappement. Sous l'action des réactifs du catalyseur, un mélange d'azote et de dioxyde de carbone pénètre dans le tuyau d'échappement.

Enfin, le troisième élément principal du système d'échappement de la voiture est le silencieux, qui est un dispositif conçu pour réduire le niveau de bruit lorsque les gaz d'échappement sont émis. Il se compose à son tour de quatre composants : un tube reliant le résonateur ou le catalyseur au silencieux, le silencieux lui-même, le tuyau d'échappement et l'embout du tuyau d'échappement.

Silencieux

Les gaz d'échappement purifiés des impuretés nocives proviennent du catalyseur à travers le tuyau jusqu'au silencieux. Le corps du silencieux est composé de différentes nuances d'acier: ordinaire (durée de vie - jusqu'à 2 ans), aluminisé (durée de vie - 3-6 ans) ou en acier inoxydable (durée de vie - 10-15 ans). Il a une conception à plusieurs chambres, chaque chambre étant dotée d'une ouverture à travers laquelle les gaz d'échappement pénètrent tour à tour dans la chambre suivante. Grâce à ce filtrage multiple, les gaz d'échappement sont amortis, les ondes sonores des gaz d'échappement sont amorties. Les gaz pénètrent alors dans le tuyau d'échappement. Selon la puissance du moteur installé dans la voiture, le nombre de tuyaux d'échappement peut varier de un à quatre. Le dernier élément est la pointe du tuyau d'échappement.

Les véhicules turbocompressés ont des silencieux plus petits que les véhicules à aspiration naturelle. Le fait est que la turbine utilise des gaz d'échappement pour fonctionner, donc seuls certains d'entre eux pénètrent dans le système d'échappement; donc ces modèles ont de petits silencieux.