Echappement

ECHAPPEMENT...

Le pot d'échappementsert à évacuer les gaz de combustion du moteur vers l'extérieur du véhicule. En général, la sortie du pot est située à l'arrière du véhicule.

Un moteur peut avoir plusieurs sorties d'échappement. En pratique, à la sortie du bloc moteur, le collecteur d'échappement centralise les gaz et les envoie vers la tubulure d'échappement.

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Il faut savoir qu'après le temps "combustion-détente" du moteur, les gaz sortent du moteur sous une pression d'environ 4 à 5 Bars avec une température approximative de 600°C.

La vitesse de balayage des gaz peuvent atteindre 4m/s.

Les moteurs ont progressé techniquement afin de répondre aux nouvelles contraintes réglementaires européennes. Au niveau des nuissances, le bruit est devenu une gêne importante en ville.

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La réduction du bruit

Le pot d'échappement a une fonction de réduction du bruit émis par le moteur. On a tous constatés dans la rue, lorsqu'une voiture roule avec un pot percé, il y a une forte augmentation du bruit. Les directives fixent des valeurs limites pour le niveau sonore des parties mécaniques et des dispositifs d'échappement des véhicules concernés. Elles s'échelonnent entre 74 dB pour les voitures automobiles et 80 dBpour les véhicules utilitaires de grande puissance. (directive 2007/34/CE de la Commission, du 14 juin 2007 [Journal officiel L 155 du 15.06.07).

Cette mesure est effectuée avec un sonomètre placé à 40cm de la sortie d'échappement sous un angle de 30° environ. L'amortissement du son et l'isolation acoustique peut être réalisé de 2 façons : - Soit à l'aide d'un silencieux d'absorption - Soit à l'aide de silencieux à réflexion L'élément d'absorption amortit les sons par transformation en chaleur dûe au frottement sur un matériau absorbant (laine d'acier, verre ou de balsate....).

L'élément de réflexion empêche la propagation des sons acoustiques en leur faisant barrage grâce à des obstacles (cloisonnement interne, chicane...). Le système d'échappement est fortement exposé à la corrosion interne (combustion des gaz d'échappement corrosif) et externe (eau, sel de déneigement), et à des températures élevées et à des vibrations.

Une ligne d'échappement se vérifie soit en visuel ou physique : Le contrôle visuel - Vérifié l'alignement de la ligne d'échappement ainsi que le centrage dans les tunnels. Vérifier également la présence d'éventuelles traces de chocs. - Les points d'attaches colliers et suspensions sont bien serrées. Voir si les caoutchoucs ne sont pas cassés ou fissurés. - Présence de rouille autour des soudures et des emmanchements, sortie d'échappement brûlée, signe que l'échappement est usé. - Trace de calamine résultat d'une fuite de la ligne d'échappement créée par une fissure ou le desserrage d'un collier.

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Le contrôle physique Par cognement sur le silencieux, un bruit de "sable" à l'intérieur est le résultat d'une forte corrosion allié à une épaisseur de calamine importante. Vérification de la tension de la ligne vérifié la souplesse des caoutchoucs tout en s'assurant que l'échappement ne touche pas le châssis du véhicule.

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Le silencieux primaire appelé "pot de détente" placé en sortie de tube avant, permet aux gaz de se détendre et d'amortir les bruits. Après le tube de sortie moteur peut être intégrée un catalyseur donc la fonction réside dans le traitement chimique des gaz polluants.

Le Pot Catalytique

En Europe, la pollution devient un sujet de préoccupation. La pollution automobile est désignée comme un facteur important de la pollution atmosphérique européenne. En conséquence, il est de plus en plus imposé l'obligation d'équiper les véhicules neufs d'un pot catalytique.

Le catalyseur utilise une technologie complexe, sa durée de vie peut être supérieure à 100000km en fonction normal. Dans le cas contraire il devient très fragile dans de mauvaises conditions. Principe de fonctionnement : Le monolithe est le cœur du pot catalytique dans lequel se transforment les émissions nocives. Il peut être en céramique ou métallique. Au contact des métaux précieux, une réaction chimique transforme les polluants en gaz non toxiques.

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La matière active (Platine et Rhodium) sert uniquement à améliorer cette réaction chimique, d'où son nom de catalyseur. Le pot catalytique peut être endommagé par des vibrations, chocs et fissures entraînant des casses complètes du monolithe. Ce bruit est reconnaissable par des sifflements et vibrations à l'intérieur du catalyseur.

Les moteurs à essence rejettent du monoxyde de carbone (CO), des Hydrocarbures imbrûlés (HC) et des oxydes d'azote (NOx). Les métaux facilitent trois réactions : l'oxydation du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone, la réduction des oxydes d'azote NOx en azote (N2) et l'oxydation des hydrocarbures non brûlés en dioxyde de carbone et eau, d'où le nom de pot catalytique à trois voies.

La température optimale du pot catalytique étant de 300°C, son efficacité est très faible au cours de petits trajets, surtout en hiver. Il est de plus extrêmement fragile et un mauvais réglage de la combustion peut gravement l'endommager, ainsi un mélange trop riche risquerait de laisser s'échapper de l'essence non brûlée qui s'enflammerait au contact du pot catalytique, détruisant par la même les métaux catalyseurs. Pour que la combustion soit la plus complète possible, l'ajout d'une sonde Lambda qui contrôle la teneur en oxygène non consommé permet une régulation optimale du rapport air/carburant, cela limite le taux de monoxyde de carbone ainsi que la proportion d'hydrocarbures non brûlés. Un simple chauffage de la sonde Lambda permet au pot catalytique d'être efficace plus rapidement, environ 2 minutes après le démarrage du moteur.

La sonde lambda mesure la quantité d'oxygène contenue dans les gaz d'échappement et informe en temps réel le calculateur. Ce calculateur pilote et corrige le système de mélange pour que le rapport air/carburant appelé stoëchiométrique (14,7 gr d'air pour 1 gr d'essence) dans ce cas le rapport Lambda est égal à 1.

Attention : le catalyseur est sensible aux pannes d'essence. Pour le protéger le constructeur a prévu soit une coupure d'injection, soit une coupure d'allumage. Dans les 2 cas les gaz font augmenter la température dans le catalyseur, ce qui peut lui être fatale.

Il faut savoir qu'un pot catalytique peut diminuer la puissance d'un véhicule de 1 à 3%. Sa présence reste nécessaire pour notre environnement. Modifier les caractéristiques originaires d'un véhicule risque de compromettre le bon fonctionnement du moteur et constitue une infraction à la loi.

Lors de son fonctionnement le catalyseur peut avoir une odeur "d'œuf pourri"des traces de soufre présentes dans l'essence peuvent être transformées en sulfure d'hydrogène sur le catalyseur. Lorsque le régime moteur est brusquement modifié ou après un démarrage à chaud du moteur, cette odeur désagréable est quand le catalyseur est neuf et peut disparaître dans le temps.

Tous les dispositifs d'échappement des voitures particulières doivent faire l'objet d'une homologation européenne pour pouvoir équiper les véhicules roulant sur la voie publique. Dans tous les cas les exigences techniques nécessaires sont celles qui figurent dans le texte de la directive européenne en vigueur à la date de première mise en circulation du véhicule équipé.

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Un certificat d'homologation E attestant de son homologation. La présence sur l'échappement d'un numéro d'homologation européen "E", soit directement gravé, soit sur une plaque soudée sur le corps de l'échappement dans un endroit visible sans le démonter. D'un autre coté, un arrêté du 20 février 1991 indique qu'il est interdit de fabriquer, d'importer pour la mise en circulation, de mettre en vente, de vendre ou de louer et enfin d'utiliser des échappements ne bénéficiant pas d'homologation, susceptibles d'être adaptés à un ou plusieurs types de véhicules homologués ou réceptionnés.

L'homologation pour un usage routier n'a rien à voir avec une homologation compétition. Cette distinction implique qu'il peut y avoir commercialisation de ces deux catégories d'échappement, vendus par le même commerçant, à condition de bien préciser leurs différentes utilisations.

Les dispositifs d'échappement destinés à la compétition doivent bénéficier d'une dérogation délivrée par le ministère de l'écologie et du développement durable. Cette dérogation sera matérialisée par un courrier en (2005) émanent du Ministère autorisant la vente et la détention de ce produit qui sans cela serait illégal. Une pastille ronde représentant une route barrée, rappelant une fois de plus que le produit est interdit sur route ouverte. Informations recueillies sur "L'info FI2A"(Fédération Interprofessionnelle des Accessoires Automobiles) N°1 de décembre 2004.

 

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