Quels composants le système d’échappement du moteur comprend-il ?

Le système d’échappement d’une voiture est un ensemble important pour la réduction des émissions et du bruit. Il se compose principalement d'un tuyau d'échappement, d'un purificateur catalytique, d'un silencieux, d'un tuyau d'échappement, etc.
1. Tuyau d'échappement
Le système d’échappement semble n’être qu’un simple tuyau. En fait, lors de la conception, non seulement la disposition spécifique du châssis doit être prise en compte, mais la longueur, le diamètre du tuyau et la taille du silencieux du système d'échappement doivent également prendre en compte le flux des gaz d'échappement et empêcher les cylindres adjacents. Interférence du flux d’air lors de l’échappement. Sur un moteur EFI, la sonde à oxygène est installée sur le collecteur d'échappement. Il détecte la teneur en molécules d'oxygène dans les gaz d'échappement et la renvoie à l'unité de commande électronique (ECU), déterminant ainsi la proportion de mélange de gaz injectée dans le moteur. ​
2. Purificateur catalytique
Le collecteur d'échappement est connecté au purificateur d'échappement catalytique. La clé d'un purificateur d'échappement catalytique est la « catalyse », qui utilise un catalyseur pour purifier les gaz d'échappement des automobiles et convertir les substances nocives contenues dans les gaz d'échappement en substances inoffensives.
Les purificateurs d'échappement catalytiques existent en de nombreux types, tels que le type à oxydation, le type à deux lits, le type à trois voies, etc. Parmi eux, le purificateur catalytique à trois voies le plus couramment utilisé est le type à trois voies. La coque est en acier inoxydable résistant aux hautes températures et les canaux internes en nid d'abeille sont recouverts de catalyseurs. Les composants du catalyseur comprennent des métaux des terres rares tels que le platine, le palladium et le rhodium. Lorsque les gaz d’échappement des automobiles traversent les canaux du purificateur, le monoxyde de carbone et les hydrocarbures s’évaporent. Sous l'action du catalyseur platine et palladium, il réagit avec l'oxygène de l'air pour produire de l'eau et du dioxyde de carbone inoffensifs, tandis que les oxydes d'azote sont réduits en oxygène et azote inoffensifs sous l'action du catalyseur rhodium.
Le soi-disant purificateur catalytique à trois voies fait référence à un purificateur à haute efficacité qui peut simultanément convertir les trois principales substances nocives présentes dans les gaz d'échappement en substances inoffensives tant que les gaz d'échappement de l'automobile traversent le purificateur lui-même. Le purificateur d'échappement catalytique à trois voies a une efficacité de purification très élevée et peut purifier plus de 90 % des substances nocives. C'est un appareil standard sur les voitures modernes. Bien entendu, le purificateur d’échappement catalytique n’est pas omnipotent. Il ne peut être utilisé que dans les voitures alimentées à l’essence sans plomb. Si de l'essence au plomb est utilisée, le plomb présent dans les gaz d'échappement recouvrira le catalyseur et empêchera le purificateur de fonctionner. Elle n'a aucune fonction, donc l'essence automobile actuelle est généralement de l'essence sans plomb. ​
3. Silencieux
Du purificateur d'échappement catalytique, il est connecté au silencieux. La section transversale du silencieux est un objet circulaire ou ovale. Il est généralement soudé avec de fines plaques d'acier et installé en position médiane ou arrière du système d'échappement. Il comporte une série de cloisons, de chambres, de trous et de tuyaux à l’intérieur, qui utilisent les ondes sonores pour se réfléchir. Le phénomène d'annulation des interférences affaiblit progressivement l'énergie sonore pour isoler et atténuer la pression pulsée générée à chaque ouverture de la soupape d'échappement. Actuellement, de plus en plus de silencieux sont fabriqués en acier inoxydable aluminisé pour réduire le poids et prolonger la durée de vie.
La pression pulsée générée par les gaz d'échappement s'échappant à grande vitesse lorsque la soupape d'échappement est ouverte est la source de bruit, également appelé bruit de flux d'air. Le bruit peut atteindre plus de 120 décibels, ce qui est insupportable pour le corps humain. La plupart des silencieux couramment utilisés dans les voitures sont à flux inversé, c'est-à-dire que le flux des gaz d'échappement doit changer de direction lorsqu'il traverse l'intérieur du composant.
Il y a aussi un silencieux électronique. Le capteur intercepte la forme d'onde de pression du flux d'air provenant de la sortie du collecteur d'échappement, la renvoie à l'ordinateur et demande au haut-parleur (installé dans le système) de générer une onde opposée de la même forme d'onde pour s'annuler, réduisant ainsi le bruit.
Bien que le silencieux puisse réduire le bruit, il réduira également une partie de la puissance du moteur, car même un silencieux bien conçu générera une certaine contre-pression dans le système, réduisant ainsi la puissance volumétrique du moteur. Ainsi, certaines voitures de compétition ne sont pas équipées de silencieux et sont très bruyantes lors de leur conduite. . ​
4. Tuyau d'échappement
La dernière section reliée au silencieux est le tuyau d'échappement, qui est la dernière section du système d'échappement et évacue les gaz d'échappement de la voiture. Il existe deux types de sorties d'échappement : à échappement simple et à échappement double. Généralement, les moteurs de type V ou les moteurs de grande cylindrée utilisent un double échappement, tandis que les véhicules de petite cylindrée utilisent un seul échappement.
La fonction principale est de collecter, de nettoyer (via un convertisseur catalytique à trois voies), de réduire au silence les gaz d'échappement générés pendant le processus de combustion du moteur à partir de plusieurs cylindres, puis de les guider vers l'arrière de la voiture pour les émissions.