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Système d'échappement : tout ce qu'il faut savoir sur les pièces et le fonctionnement du système d'échappement

Le système d’échappement de la voiture dirige le flux des gaz d’échappement vers l’extérieur du véhicule et réduit les bruits qui en résultent. Un système d’échappement moderne contient également des composants qui permettent de réduire les substances nocives présentes dans les gaz d’échappement lors de la combustion. Dans cet article, vous apprendrez tout sur les différentes pièces du système d’échappement, où elles se trouvent et quelle est leur fonction.

Le trajet des gaz d’échappement à travers le pot d’échappement

Aujourd’hui, un système d’échappement moderne doit répondre simultanément à toute une série d’exigences. Ainsi, le système doit évacuer de manière fiable la quantité de gaz d’échappement produite et limiter les émissions sonores qui en résultent. Les pièces du système d’échappement sont soumises à d’énormes contraintes, mais les pièces de rechange sont facilement disponibles, qu’elles soient neuves ou d’occasion. Des composants supplémentaires à l’intérieur du système d’échappement doivent permettre de réduire les émissions de substances nocives, tandis que le système d’échappement doit présenter une faible résistance à l’écoulement. Par rapport au passé, le système d’échappement moderne comporte beaucoup plus de composants, ce qui augmente également le nombre de pièces de rechange nécessaires.

  • Collecteur d’échappement : le collecteur d’échappement est le premier composant du système d’échappement, situé directement derrière le moteur. Ici, le collecteur est directement relié à la culasse par des raccords vissés. Les gaz d’échappement produits dans les cylindres sont expulsés par le moteur et évacués par le collecteur d’échappement. De plus, il réunit les gaz d’échappement des différents cylindres.
  • Tuyau-culotte : un tuyau-culotte dans le système d’échappement regroupe deux flux de gaz d’échappement. Pour cela, la pièce dispose de deux entrées et d’une sortie. Elle est souvent installée à l’extrémité du collecteur lorsque celui-ci rejette les flux de gaz d’échappement par deux sorties. Les moteurs à plusieurs bancs de cylindres sont également souvent équipés d’une tubulure en pantalon.
  • Tuyau flexible : le tuyau flexible est un élément de connexion flexible dans le système d’échappement. Il est souvent constitué d’une tresse métallique ou d’un tube ondulé. Le tuyau flexible relie différentes parties du pot d’échappement sans que les oscillations et les vibrations ne puissent être transmises entre les parties. Dans le cas de l’échappement d’une voiture, le tuyau flexible relie souvent le collecteur et le catalyseur.
  • Sonde lambda : la sonde lambda mesure la teneur en oxygène résiduel dans les gaz d’échappement et met les données à la disposition du calculateur du moteur. Grâce à cette technique , le moteur fonctionne dans des conditions optimales avec de faibles émissions. La sonde lambda est placée à l’intérieur du système d’échappement, en amont du catalyseur. Certains modèles disposent d’une deuxième sonde lambda.
  • Tuyau d’échappement : le tuyau d’échappement désigne différents tubes du système d’échappement. En règle générale, il s’agit de morceaux de tuyaux de forme spéciale qui relient les différents composants du système d’échappement. Les caoutchoucs d’échappement servent de paliers. En raison des fortes influences thermiques et extérieures, les pièces sont fortement sollicitées, mais des pièces de rechange sont disponibles sans problème.

Silencieux du système d’échappement

Après la combustion, chaque moteur produit un bruit d’échappement en raison de l’expulsion pulsée des gaz d’échappement. Si les gaz d’échappement étaient simplement évacués par des tuyaux sans autres composants, ils produiraient des bruits d’une intensité énorme. Ces bruits seraient perçus comme du bruit. C’est pourquoi un système d’échappement contient toujours un ou plusieurs silencieux.

  • Silencieux avant : le silencieux avant est le premier silencieux placé directement derrière le collecteur d’échappement. Ce silencieux a pour but d’absorber la partie haute fréquence des bruits d’échappement. Sur les véhicules modernes équipés de catalyseurs, le pré-silencieux n’est pas nécessaire.
  • Silencieux central : le terme “silencieux central” désigne un silencieux situé au milieu du système d’échappement. La plupart du temps, ce silencieux est également placé au centre, sous le véhicule. Les silencieux centraux sont souvent conçus comme des silencieux à absorption.
  • Silencieux final : le silencieux final, également appelé silencieux arrière, est l’un des derniers composants du système d’échappement. Ce silencieux assure l’atténuation finale des bruits avant que les gaz d’échappement ne sortent du tuyau final.

Purification des gaz d’échappement dans le système d’échappement

Sur les véhicules modernes équipés d’un moteur à combustion, la purification des gaz d’échappement a lieu directement à l’intérieur du système d’échappement. Le catalyseur et d’autres composants font aujourd’hui partie intégrante du traitement des gaz d’échappement. Ces parties du système d’échappement sont

  • Catalyseur : le catalyseur constitue la partie la plus importante du système moderne de traitement des gaz d’échappement. Au sein du système d’échappement, le catalyseur veille à ce que les composants nocifs des gaz d’échappement, comme les oxydes d’azote, soient transformés avant d’être rejetés par le pot d’échappement. Dans une voiture, le catalyseur est soumis à une usure constante. Les catalyseurs d’occasion sont des pièces de rechange très recherchées.
  • Pompe à catalyseur : la pompe à catalyseur fait partie du système d’air secondaire des moteurs à essence modernes. Pendant la phase de fonctionnement à froid du moteur, la pompe injecte de l’air ambiant riche en oxygène derrière la sortie d’échappement du moteur. La postcombustion qui en résulte réduit les émissions de substances nocives lors du fonctionnement à froid du moteur.
  • Soupape d’air secondaire : la commande du moteur détermine à quel moment l’air doit être injecté dans le système d’échappementvia la soupape d’air secondaire. Lorsque la vanne est ouverte, la pompe à air secondaire ou la pompe à catalyseur injecte de l’air riche en oxygène pour la postcombustion. Lorsqu’elle est fermée, la soupape empêche le reflux des gaz d’échappement hors du système d’échappement.

Recyclage des gaz d’échappement

Le recyclage des gaz d’échappement permet de recycler une partie des gaz d’échappement et de les réintroduire dans le processus de combustion. De cette manière, les émissions telles que les oxydes d’azote sont réduites efficacement. La recirculation des gaz d’échappement est souvent nécessaire pour que les moteurs à combustion atteignent la norme d’émission en vigueur. Dans l’industrie automobile, la recirculation des gaz d’échappement est appelée AGR ou EGR.

  • Refroidisseur AGR : le refroidisseur AGR ou EGR assure le refroidissement des gaz d’échappement chauds du moteur avant qu’ils ne soient réintroduits dans le processus de combustion. Le radiateur s’encrasse souvent de résidus de combustion ou présente des fuites, mais il est facile à trouver comme pièce de rechange.
  • Tube de radiateur EGR : le tube de radiateur EGR relie la vanne EGR au radiateur EGR. En raison des contraintes exercées sur le moteur, il arrive que le tube se déchire ou présente des fuites. Les tubes de radiateur AGR sont disponibles en tant que pièces de rechange d’occasion, même pour les véhicules plus anciens.
  • Soupape AGR : une soupape AGR (ou soupape EGR) régule le retour du système d’échappement vers le système d’admission. Selon les besoins, la vanne EGR est ouverte ou fermée par la commande du moteur. Ainsi, la bonne quantité de gaz d’échappement est toujours envoyée au bon moment dans le système d’admission.

Purification spéciale des gaz d’échappement pour le diesel

Le traitement des gaz d’échappement du moteur diesel diffère en partie de celui du moteur à essence. Comme le diesel rejette non seulement des substances nocives comme les oxydes d’azote, mais aussi de la suie, de nombreux véhicules modernes à moteur diesel sont équipés d’un filtre à particules. Le traitement des gaz d’échappement par injection d’une solution d’urée est également standard sur les diesels modernes.

  • Filtre à particules : le filtre à particules diesel ou filtre à particules de suie filtre les particules de suie contenues dans les gaz d’échappement des moteurs diesel. Les particules considérées comme cancérigènes restent dans un premier temps dans le filtre, qui se régénère à son tour.
  • Réservoir d’Adblue : un réservoir d’Adblue est un petit réservoir dans lequel est stockée la solution d’urée pour le traitement des gaz d’échappement. Le terme Adblue est une marque déposée sous laquelle la solution d’urée est directement disponible dans de nombreuses stations-service en Allemagne.

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