Bien que les pièces mobiles de votre moteur permettent la combustion, l'un des plus importants réside simplement dans les gaz en mouvement. Le collecteur d'échappement (ou "collecteur" s'il est constitué de tubes soudés séparément) déplace les gaz de combustion épuisés des orifices d'échappement du moteur vers un point de collecte central ("collecteur"). À partir de là, les gaz passent par le système antipollution de la voiture, les silencieux et le tuyau d'échappement.
Évitez la réversion
Presque toutes les voitures peuvent rouler sans tuyaux d'échappement, mais aucun moteur courir longtemps sans collecteur. La soupape d'échappement est encore légèrement ouverte lorsque la soupape d'admission du moteur s'ouvre et que le piston s'abaisse (aspiration d'air frais et de carburant de la soupape d'admission). Sans collecteur, tous les gaz de combustion du cylindre sortiraient rapidement, faisant de la soupape d'échappement (très brièvement) le chemin de moindre résistance pour un écoulement d'air dans le cylindre. En même temps que l'air et le carburant de l'admission, le moteur aspirerait de l'air froid par la soupape d'échappement, augmentant de manière exponentielle la température de la chambre de combustion et faisant fondre rapidement la soupape d'échappement, le siège de la soupape et le dessus du piston. Ce phénomène est connu sous le nom de réversion et constitue un facteur de mortalité connu pour le moteur.
Favoriser la récupération des gaz d'échappement
Les collecteurs d'échappement contiennent la température et la chaleur des gaz d'échappement, ce qui augmente la pression à l'intérieur de la zone confinée. Les pressions élevées dans le collecteur d'échappement forcent le gaz à "jaillir" à travers le collecteur et dans le tuyau d'échappement. Comme les gaz d'échappement ont une masse, ils ont également une inertie, ce qui signifie qu'ils créeront un vide dans leur sillage lorsqu'ils sortiront du collecteur. Cet effet est appelé "balayage" et agit pour aspirer les gaz restants du moteur. Les collecteurs standard en fonte et de type "rondin" présentent généralement peu de ce balayage de renforcement du pouvoir; l'effet est généralement plus prononcé dans les collecteurs tubulaires, conçus pour améliorer le balayage.
Débit d'échappement de vitesse
Comme si vous placez votre pouce sur la sortie d'un tuyau pour augmenter la plage de l'eau (vitesse et pression), les collecteurs utilisent donc des tubes "primaires" quelque peu étroits pour accélérer le débit des gaz d'échappement à bas régime. Une vitesse de gaz d'échappement très faible fera en sorte qu'une grande partie des gaz reste dans le moteur à bas régime, entraînant une perte de couple. Les concepteurs de collecteurs d'échappement doivent trouver un juste équilibre entre la création de primaires suffisamment longues et étroites pour permettre aux gaz d'échappement de circuler à faible volume (bas régime), mais suffisamment grandes pour ne pas limiter le débit à haut régime. La vitesse des gaz d'échappement et le balayage sont les deux faces d'une même pièce de monnaie dans une conception multiple. l'un affectera inévitablement l'autre.
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