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Organe d'un véhicule doté d'un moteur à explosion, le pot d'échappement sert à évacuer les gaz de combustion du moteur vers l'extérieur du véhicule. Il est constitué d'un ensemble de tubes collectant les gaz d'échappement en sortie des cylindres (collecteur d'échappement), prolongé par un dispositif d'évacuation ayant plusieurs fonctions ; il canalise les gaz chauds, atténue le bruit de l'échappement et peut comprendre un filtre ou d'un catalyseur réduisant les émissions de certains polluants.
Un même moteur peut disposer de plusieurs pots d'échappement.
Sommaire |
Fonction
Le pot d'échappement sert d'abord à évacuer les gaz de combustion hors de la zone où se trouve le moteur. Ces gaz brûlés sont susceptibles de provoquer dysfonctionnement du moteur et représentent un danger pour les opérateurs à proximité. C'est pourquoi les lignes d'échappement débouchent souvent à l'arrière des véhicules, ou sont situées en hauteur sur les motorisations fixes.
Il sert aussi à réduire le bruit et la pollution, il est composé :
- d'un système permettant de réduire le bruit : le silencieux ;
- d'un système permettant de réduire les émissions polluantes, par catalyse et ou par filtration.
Le pot d'échappement participe au fonctionnement du moteur :
- trop libre, le moteur augmente sa puissance (le cylindre se vide mieux après chaque explosion), mais chauffe davantage et consomme plus ;
- trop étouffé, le moteur manque de puissance ;
- sur les moteurs à deux temps, le pot de détente permet d'améliorer aussi bien l'extraction des gaz d'échappement que la compression.
Réglementation
Depuis la fin des années 1990, un nombre croissant de pays ont rendu obligatoire le pot catalytique pour les véhicules neufs essence ou diesel. Leur performance est indiscutable pour certains polluants, moindre ou nulle pour d'autres. Ils sont parfois équipés d'un filtre à particules.
Nombre de pots d'échappement
Le plus souvent, les moteurs ont une sortie d'échappement par cylindre.
S'il y a plusieurs cylindres, les tubes issus des différents cylindres peuvent se rejoindre ou non.
D'une manière générale, on a plutôt intérêt à regrouper les échappements de plusieurs cylindres en un seul pour diverses raisons :
- bruit plus « lisse » ;
- meilleur rendement du moteur (cet item et le précédent sont liés au fait que le temps d'échappement ne représente qu'environ 1/4 du temps total pour un cylindre et, que les bouffées de gaz d'échappement s'intercalent d'une manière harmonieuse lorsqu'on relie plusieurs échappements).
- coût ;
- poids ;
- encombrement.
Malgré les avantages des échappements reliés, les services de marketing ont souvent imposé des échappements multiples lorsqu'ils sont visibles, comme sur les motocyclettes. On a ainsi vu les Honda CB 750 Four et Kawasaki 900 Z1 être équipées de quatre pots apparemment indépendants pour bien montrer l'existence de quatre cylindres, alors que des raccords discrets reliaient les silencieux deux à deux. Par la suite, les motos à quatre échappements étant devenues banales, la mode fut d'utiliser des « 4 en 1 ».
Dans le cas de technologie multisoupapes, un moteur peut avoir plusieurs échappements par cylindre. C'était très répandu entre les deux guerres, où les modèles de motos monocylindres à deux échappements ne se comptent pas. La plupart du temps, la justification était uniquement esthétique. Certains modèles (Peugeot 125, par exemple) avaient même un échappement unique à la sortie du cylindre, dédoublé un peu plus loin. Dans d'autres cas (moteurs à deux soupapes d'échappement), il est intéressant d'avoir des conduits indépendants pour les deux soupapes (meilleur refroidissement).
Pour la période récente, un moteur comme le 250 monocylindre Honda était équipé de deux sorties qui, dans le cas du modèle tout-terrain, se rejoignaient rapidement, formant un deux-en-un, tandis que le modèle routier était pourvu de deux échappements entièrement indépendants.
Le dessin des échappements témoigne d'une imagination sans limite de la part des concepteurs : la Triumph Trident avait un trois-en-deux (le tube central se divisait en deux, et chaque moitié rejoignait un des échappements latéraux), La Suzuki 750 GT avait un trois-en-quatre (le pot central se divisait en deux).
Les modèles à turbocompresseur ont généralement tous leurs échappements regroupés afin de n'avoir à utiliser qu'un seul turbo. Les modèles haut de gamme à grand nombre de cylindres peuvent avoir plusieurs échappements indépendants avec autant de turbocompresseurs.
Sur les moteurs à deux temps, le pot d'échappement fait partie intégrante du fonctionnement du cylindre, ce qui impose des échappements entièrement séparés.
Pot d'échappement et environnement
Paradoxalement, les pots d'échappement, qui réduisent le bruit et certains polluants (dans le cas des pots catalytiques), peuvent aussi perdre une partie des éléments catalytiques qu'ils contiennent ; des métaux lourds du groupe du platine, susceptibles de développer à long terme des impacts environnementaux.