Système d'échappement de voiture : dispositif, principe de fonctionnement, réparation

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 15:44

La conception de la voiture utilise de nombreux systèmes - refroidissement, huile, injection, etc. Mais peu de gens font attention à l'échappement. Mais ce n'est pas un élément moins important de toute voiture. Au fil des ans, la conception de ce système a été améliorée. Nous parlerons de la composition du système d'échappement d'une voiture et de son fonctionnement dans l'article d'aujourd'hui.

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Comme vous le savez, le mélange s'enflamme dans le moteur pendant le fonctionnement. Cet allumage est accompagné d'un son caractéristique. Lors de l'explosion, une énergie de poussée colossale est générée. Il est si grand qu'il est capable de soulever le piston jusqu'au point mort haut. Lors du dernier cycle de fonctionnement, des gaz sont libérés. Ils sont libérés dans l'atmosphère sous pression. Mais à quoi sert un système d'échappement ? Il sert à amortir les vibrations sonores. En effet, sans lui, le travail du moteur, même le plus avancé sur le plan technologique, serait bruyant et insupportable.

Ainsi, le système d'échappement remplit les fonctions suivantes:

• Élimination des produits de combustion des cylindres du moteur.
• Réduire le niveau de toxicité des gaz.
• Exclusion des produits de combustion de pénétrer à l'intérieur de la voiture.

Appareil

Ce système combine plusieurs composants. De plus, il est directement lié au travail du chronométrage. Ainsi, le système d'échappement VAZ classique se compose de:

• Tuyau avant.
• Catalyseur.
• Résonateur.
• Silencieux.
• Diverses fixations et éléments d'étanchéité.
• Capteur d'oxygène.

Si nous considérons les voitures diesel, la conception aura également un filtre à particules. Quels sont tous ces éléments ? L'appareil de chacun d'eux sera considéré ci-dessous.

Downpipe

Cet article est le premier article de la liste et vient juste après le collecteur d'échappement. Les gaz qui n'ont pas encore refroidi pénètrent dans le tuyau d'admission. Par conséquent, la température peut atteindre 600 degrés Celsius ou plus. Chez les gens ordinaires, le tuyau de descente est appelé "pantalon" pour sa forme caractéristique.

Cet élément est fabriqué en métal hautement durable et résistant au feu. Habituellement, il est rugueux (il rouille au fil des ans), mais sur les voitures plus chères, il est en acier inoxydable. S'il s'agit d'un moteur avec un grand volume de chambre de combustion, plusieurs de ces tubes peuvent être utilisés dans la conception du système. Ceci est fait afin de réduire la résistance des gaz. Sinon, le moteur "suffoquera" avec ses propres gaz.

Résonateur

Il est fabriqué sous la forme d'une boîte cylindrique. C'est dans le résonateur que se produit la première séparation du flux de gaz d'échappement. De plus, en augmentant le diamètre, la vitesse du mouvement d'échappement diminue.

Gazse dissiper progressivement dans cette chambre. De ce fait, les vibrations et partiellement le son sont amortis. Comme le "pantalon", le résonateur est en métal résistant au feu.

Catalyseur

C'est probablement la partie la plus complexe et la plus coûteuse de tout système d'échappement. Le corps de cet élément est également en métal résistant au feu. Cependant, contrairement au tube résonateur et récepteur, il est multicouche. À l'intérieur de ce "pot", il y a une tige en céramique. De plus, le catalyseur est équipé d'un treillis métallique. Il couvre le deuxième morceau de matériau céramique.

De plus, l'appareil dispose d'une couche d'isolation thermique à double paroi. Pourquoi un catalyseur est-il si cher ? En plus de la céramique, des matériaux coûteux sont utilisés ici - palladium ou platine. Ce sont ces composants qui convertissent les gaz nocifs en hydrogène et en vapeurs sûres. Compte tenu de cela, le coût minimum d'un nouveau neutralisant est de 40 000 roubles.

Filtre à particules

Si l'on considère la structure du système d'échappement d'un moteur diesel, cet élément mérite d'être noté. C'est un complément au convertisseur catalytique. Le filtre est basé sur une matrice en carbure de silicium. Il a une structure cellulaire et des canaux de petite section. Ces derniers sont alternativement fermés d'un côté et de l'autre. Le côté de l'élément joue le rôle d'un filtre et a une structure poreuse.

Jusqu'à récemment, les cellules de la matrice avaient une forme carrée. Les fabricants utilisent désormais des cellules octogonales. C'est ainsi que vous obtenez la meilleure adhérence.la suie et son dépôt sur les parois du filtre.

Comment fonctionne cet article ? Le filtre à particules fonctionne en plusieurs étapes. La première étape consiste à filtrer la suie. Des gaz pénètrent dans l'élément et des substances nocives se déposent sur les murs. La deuxième étape est la régénération. Elle peut être:

• Passif.
• Actif.

Dans le premier cas, les gaz nocifs sont purifiés en passant à travers l'élément céramique. Dans le second, un liquide spécial est ajouté - AdBlue. Habituellement, un tel système est utilisé sur les camions. Il réduit les émissions jusqu'à 90 %. La voiture dispose d'un réservoir séparé pour ce liquide et le système, après avoir reçu le signal approprié, injecte une partie de l'AdBlue dans le catalyseur. Ainsi, des gaz d'échappement presque propres sortent du tuyau, contenant de l'hydrogène inoffensif pour l'atmosphère.

Sonde lambda

C'est aussi appelé un capteur d'oxygène. Il est installé près du catalyseur dans une connexion filetée. C'est un élément sensible qui entre en contact avec les gaz d'échappement.

La tâche du capteur est de déterminer la température des gaz et la présence d'oxygène dans ceux-ci. Sur la base des données lues, l'ECU envoie un signal au collecteur d'admission. Si nécessaire, une portion supplémentaire de carburant est injectée dans les cylindres. Pourquoi est-ce? Le fait est que le catalyseur ne fonctionne pleinement que dans des conditions de températures élevées (au moins 600 degrés). Si les gaz sont plus froids, aucune filtration ou conversion n'aura lieu. Le système ajoute doncplus de carburant pour que la température du barreau catalytique soit dans la plage de fonctionnement. Ce système n'a pratiquement aucun effet sur la consommation de carburant (à condition qu'il soit en bon état).

Silencieux

C'est le dernier élément du système. Les silencieux sont de deux types:

• Standard.
• Sport.

Les premiers sont installés sur tous les véhicules civils. La conception d'un tel silencieux implique la présence de plusieurs cloisons métalliques. Également dans le corps, il y a un tuyau perforé à travers lequel les gaz sont dirigés d'une cloison à l'autre. Selon ce schéma, la plus grande réduction du niveau de bruit et de vibration est réalisée. Le silencieux d'usine est en métal réfractaire. Cependant, la pratique montre que sa durée de vie est d'un ordre de grandeur inférieur à celle des sportifs. La raison en est l'absence de surface nickelée et le métal trop fin de l'intérieur.

Quant aux silencieux sportifs, ils ont un design plus simple. Il s'agit d'un tube droit perforé avec une expansion au milieu et rempli de laine de verre. Les tuyaux d'échappement de ce type de silencieux sont très larges. En règle générale, sur les co-courants, le diamètre du trou d'échappement est une fois et demie à deux fois supérieur à celui des trous standard. Grâce à cela, une évacuation rapide des gaz et un bon "échappement" sont produits.

Mais pourquoi ces silencieux ne sont-ils pas installés sur les voitures en sortie d'usine (sauf pour les versions sportives) ? Tout dépend du niveau de leur bruit. Comme le montre la pratique, de tels silencieux ne luttent pratiquement pas contre l'amortissement des vibrations sonores. Leur tâche est de prendrele plus grand débit de gaz possible dans le laps de temps le plus court possible. En mouvement, ces silencieux émettent un bourdonnement, et lorsqu'ils prennent de la vitesse, ils commencent à "crier" encore plus fort. Par conséquent, les courants continus ne conviennent pas à une conduite confortable au quotidien. Bien que leur conception soit plus fiable et pratique que celle de leurs homologues "civils".

Éléments d'étanchéité

Donc, nous avons répertorié les principaux composants du système d'échappement et leur conception. Cependant, nous n'avons pas parlé de la façon dont ils se connectent les uns aux autres. Les fixations sont faites sur des boulons et des pinces. Le tuyau de descente est relié au collecteur d'échappement et au résonateur sur deux joints. Selon le type de véhicule, le joint peut être en feuille ondulée pressée ou en métal massif. De plus, une rondelle peut être utilisée. Quant au silencieux lui-même, il est relié au résonateur grâce à une pince, avec un chevauchement. Sur certaines machines, un anneau peut être utilisé (par exemple, sur le "huit" domestique). Pour une meilleure étanchéité, les experts recommandent d'utiliser un scellant résistant à la chaleur (jusqu'à 1100 degrés). Il scelle parfaitement tous les espaces et empêche les gaz sous pression de s'échapper à l'avance.

Dysfonctionnements du système d'échappement

Le principal symptôme est le son caractéristique de l'évacuation des gaz. La voiture se met à "hurler", une odeur désagréable d'essence ou de diesel apparaît dans l'habitacle. De plus, la voiture cesse de fonctionner normalement. Et si le joint du collecteur d'échappement est grillé, le "Check" s'allume sur le tableau de bord. Cela indique que le capteur d'oxygène ne fonctionne pas correctement. Parallèlement à cela, la consommation de carburant augmente également (parce que le système ne peut pasdoser précisément le carburant, comme précédemment). La solution consiste à remplacer le joint du collecteur d'échappement. Inspectez également l'état des tuyaux eux-mêmes. S'ils commencent à pourrir ou s'il y a des fissures au niveau des joints, une réparation du système d'échappement est nécessaire. La pourriture est découpée avec une meuleuse et une nouvelle feuille de métal est soudée. Mais comme le montre la pratique, un moyen plus pratique et plus rapide consiste à remplacer un élément obsolète par un nouveau. N'oubliez pas que le silencieux est un consommable. Après 2-3 ans, il doit être remplacé. Il en va de même pour les autres éléments, mais leur ressource est légèrement plus longue. Par exemple, les "pantalons" brûlent après cinq ans de fonctionnement.

À propos de l'ondulation

Le système d'échappement (y compris à flux direct) peut également inclure une ondulation. C'est un élément d'amortissement supplémentaire. Grâce à cela, la charge sur les autres parties du système d'échappement est réduite. Le bruit du gaz qui s'échappe devient plus silencieux. Mais il convient de noter que l'ondulation du système d'échappement est l'élément le plus bas. Pour cette raison, les propriétaires l'endommagent souvent.

L'ondulation ne peut pas être réparée. Il est changé ou un morceau d'un nouveau tuyau est soudé à sa place. Comme le montre la pratique, le niveau de bruit n'augmente pratiquement pas après de telles réparations. L'essentiel est d'obtenir une étanchéité maximale des éléments d'étanchéité. Après tout, un joint brûlé peut être une cause sérieuse de détérioration des performances du véhicule.

Conclusion

Nous avons donc examiné la structure du système d'échappement et ses principaux dysfonctionnements. Enfin, donnons un petit conseil. Lors de l'élimination de la suiefiltre ou convertisseur catalytique, il vaut la peine de prendre soin de retirer le capteur d'oxygène. Si cela n'est pas fait, le moteur "débordera" - la consommation de carburant augmentera et une erreur s'allumera sur le tableau de bord. Après avoir retiré le catalyseur (il est remplacé par un pare-flammes), un nouveau micrologiciel est téléchargé sur l'ECU. Et une prise est installée à la place du capteur.