Les découpes d'échappement augmentent-elles la puissance ? Comment la réduction des restrictions d'échappement peut améliorer les performances

Les by-pass d'échappement augmentent-ils la puissance ? Comment la réduction de la restriction d'échappement peut améliorer les performances

L'une des questions les plus fréquentes que nous recevons au sujet des by-pass d'échappement électroniques est simple :

• Les by-pass d'échappement augmentent-ils vraiment la puissance ?
• La réponse est :

Ils peuvent — mais dans quelle mesure cela dépend du moteur et du niveau de restriction du système d'échappement existant. Un by-pass d'échappement ne crée pas de puissance en soi. Ce qu'il peut faire, c'est offrir aux gaz d'échappement un chemin de sortie plus court et moins restrictif hors du véhicule. Avec la bonne combinaison, réduire cette restriction peut aider le moteur à produire plus de puissance et de couple.

C'est l'une des principales raisons pour lesquelles Granatelli Motor Sports a développé sa gamme de by-pass d'échappement électroniques, manuels, ronds et ovales à profil bas. Découvrez les by-pass d'échappement Granatelli

À quoi sert vraiment un by-pass d'échappement ?

Un système d'échappement traditionnel dirige les gaz d'échappement à travers une série de composants avant qu'ils ne quittent le véhicule. Selon le véhicule, cela peut inclure :

• Collecteurs d'échappement ou manifolds
• Convertisseurs catalytiques
• Résonateurs
• Silencieux
• Tuyauterie d'échappement
• Sorties d'échappement

Chaque composant peut créer un certain niveau de restriction. Un by-pass d'échappement crée un chemin alternatif. Lorsque le by-pass est fermé, le véhicule fonctionne avec le système d'échappement normal. Lorsque le by-pass est ouvert, les gaz d'échappement peuvent sortir par un chemin plus court avant de traverser certains des composants d'échappement situés en aval. Cela peut réduire la restriction.

Selon l'endroit où le by-pass est installé, son ouverture peut permettre aux gaz d'échappement de contourner :

• Silencieux
• Résonateurs
• Longues sections de tuyauterie d'échappement
• Courbes restrictives
• Sorties d'échappement

Le résultat est un chemin d'échappement plus court et potentiellement beaucoup moins restrictif.

Regardez un by-pass d'échappement électronique Granatelli en action

Découvrez comment fonctionne un by-pass d'échappement électronique Granatelli et à quelle vitesse vous pouvez modifier le son et le chemin d'échappement du véhicule.

Regardez cette vidéo de by-pass d'échappement Granatelli sur YouTube

Votre échappement doit pouvoir évacuer ce que votre moteur produit

Un moteur est essentiellement une pompe à air. L'air entre par le système d'admission, se mélange au carburant, brûle dans le cylindre, puis doit sortir par l'échappement. Plus le moteur produit de puissance, plus il doit généralement traiter de flux d'air. Pensez à la différence entre :

• Un moteur de rue à aspiration naturelle de 300 CV
• et
• Un moteur suralimenté par compresseur ou turbocompresseur de 900 CV.

Ils peuvent tous deux être équipés d'un système d'échappement de 3 pouces, mais la quantité de gaz d'échappement tentant de traverser ce système peut être radicalement différente. Un système d'échappement qui fonctionne parfaitement à 300 chevaux peut finir par devenir une restriction à mesure que la puissance du moteur augmente.

Pourquoi la restriction d'échappement est importante

Après la combustion, le moteur doit expulser les gaz d'échappement du cylindre. Plus le moteur doit fournir d'effort pour déplacer ces gaz à travers le système d'échappement, plus de l'énergie peut être consommée pendant la phase d'échappement. Lorsque les gaz d'échappement traversent le système d'échappement, ils rencontrent une résistance. Cette résistance peut provenir de :

• Silencieux
• Résonateurs
• Convertisseurs catalytiques
• Diamètre des tuyaux
• Courbes serrées
• Tuyauterie pliée à la presse
• Transitions d'échappement
• Restrictions à l'intérieur des silencieux
• Sorties d'échappement de petit diamètre
• Systèmes d'échappement pour turbocompresseurs
• Autres composants d'échappement

Lorsque l'échappement ne peut pas circuler suffisamment librement dans le système, la pression s'accumule en amont. Cela est couramment discuté en termes de contre-pression d'échappement. SAE International a publié des recherches montrant qu'une augmentation de la contre-pression d'échappement peut affecter négativement la puissance et le couple du moteur, tandis que la réduction d'une contre-pression excessive peut créer des opportunités d'amélioration des performances et de l'efficacité du moteur.

Cela soutient le principe d'ingénierie de base derrière l'utilisation d'un by-pass d'échappement pour la performance :

• Réduire la restriction d'échappement inutile lorsque le flux maximal est nécessaire.
• Lisez l'étude technique de la SAE sur la contre-pression d'échappement

Cela signifie-t-il que la contre-pression est toujours mauvaise ?

Ce sujet est constamment mal compris. C'est l'un des plus grands mythes de l'échappement haute performance. Vous entendrez souvent quelqu'un dire :

• « Un moteur a besoin de contre-pression pour produire du couple. »
• Ce n'est pas vraiment la bonne façon de voir les choses. Ce dont un moteur a vraiment besoin, c'est d'un système d'échappement correctement conçu.

Un système d'échappement correctement conçu dépend de la vitesse des gaz d'échappement, du diamètre des tuyaux, du comportement des ondes de pression, de l'effet de balayage, de la conception du collecteur, du calage de l'arbre à cames, de la plage de régime, de la cylindrée du moteur et de nombreux autres facteurs. Ajouter simplement de la restriction n'est pas ce qui crée le couple. En fait, une contre-pression excessive peut forcer le moteur à travailler plus dur pour expulser les gaz d'échappement du cylindre. Un système d'échappement trop grand peut nuire aux performances pour d'autres raisons, en particulier sur les moteurs à aspiration naturelle. Mais cela ne signifie pas qu'un moteur bénéficie de l'expulsion des gaz d'échappement à travers un silencieux ou un système d'échappement inutilement restrictif.

L'objectif n'est pas nécessairement d'avoir zéro restriction partout. L'objectif est un système d'échappement qui circule correctement pour le moteur et le niveau de puissance.

Pourquoi la restriction devient plus importante à plein gaz

Votre moteur peut produire une grande puissance à mi-régime, sonner bien dans la rue et sembler puissant lors d'une conduite normale. Pendant une conduite normale, votre moteur ne produit qu'une fraction de sa puissance maximale. Le système d'échappement peut ne pas avoir de problème à gérer ce flux d'air. Mais mettez la pédale au plancher et tout change. Le remplissage des cylindres augmente. La demande en carburant augmente. L'énergie de combustion augmente. Le volume d'échappement augmente. Le régime augmente. Soudainement, le système d'échappement qui semblait parfaitement adéquat lors d'une conduite normale peut devenir l'une des restrictions limitant la puissance maximale.

C'est pourquoi certains changements d'échappement montrent relativement peu de différence lors d'une conduite normale mais produisent des différences mesurables sur un banc d'essai de châssis ou de moteur à plein gaz.

D'où peut venir la restriction ?

Ce n'est pas toujours le tuyau d'échappement lui-même. Par exemple, vous avez peut-être déjà un système d'échappement de 3 pouces. Cela semble offrir beaucoup de flux. Mais votre échappement peut encore contenir :

• Un silencieux restrictif
• Plusieurs résonateurs
• Des courbes prononcées
• Des réducteurs
• Un collecteur en Y restrictif
• De petites sorties d'échappement
• De mauvaises transitions
• Chaque composant contribue à la perte de pression totale à travers le système.

Les recherches résumées dans la littérature technique ont révélé que les silencieux et les résonateurs peuvent représenter une part importante de la perte de pression du système d'échappement. Cela signifie que le simple fait d'avoir des tuyaux de grand diamètre ne signifie pas automatiquement que l'ensemble du système d'échappement est libre de flux.

Quand un by-pass d'échappement peut-il faire la plus grande différence ?

Plus le système d'échappement existant est restrictif par rapport aux exigences de flux d'air du moteur, plus le bénéfice potentiel de l'ouverture d'un by-pass est grand.

Moteurs à haute puissance

Un moteur de 700 chevaux déplace considérablement plus d'air et de gaz d'échappement qu'un moteur de 250 chevaux. À mesure que le flux d'air augmente, les restrictions dans le système d'échappement peuvent devenir plus importantes. Imaginez la modification d'une voiture sur plusieurs années. Au départ :

• 450 CV
• Ensuite :
• 550 CV
• Ensuite :
• 700 CV
• Ensuite :
• 850 CV
• Le même système d'échappement peut rester sous la voiture à chaque étape.

À un moment donné, l'échappement qui fonctionnait parfaitement avec la combinaison d'origine peut commencer à restreindre la nouvelle combinaison. L'ouverture d'un by-pass peut fournir un chemin alternatif sans obliger la voiture à fonctionner en permanence avec un échappement de style course extrêmement bruyant.

Moteurs surcompresseurs

Un compresseur force davantage d'air dans le moteur. Plus d'air plus de carburant signifie que plus de gaz d'échappement doit quitter le moteur. Un système qui fonctionne parfaitement sur un moteur à aspiration naturelle peut devenir restrictif après l'installation d'un compresseur. La réduction de la restriction d'échappement en aval peut devenir de plus en plus importante à mesure que la pression de suralimentation et la puissance augmentent, et l'ouverture d'un by-pass peut fournir une capacité de flux d'échappement supplémentaire lorsque le moteur en a le plus besoin.

Moteurs turbocompressés

Les moteurs turbocompressés déplacent également de grandes quantités de gaz d'échappement. Les gaz d'échappement doivent d'abord entraîner la turbine du turbocompresseur, mais la restriction après la turbine peut toujours affecter les performances globales du système. Après la turbine, la réduction de la restriction inutile peut aider à améliorer le différentiel de pression à travers la turbine. Un échappement restrictif en aval du turbo peut nuire au système. C'est pourquoi les gros tuyaux de descente et les systèmes d'échappement libres de flux sont courants sur les combinaisons turbo à haute puissance. Un by-pass d'échappement correctement positionné en aval du turbo peut fournir un chemin d'échappement moins restrictif lorsqu'il est ouvert.

Moteurs au protoxyde d'azote

Le protoxyde d'azote permet au moteur de brûler considérablement plus de carburant et d'oxygène. Cela crée plus d'énergie de combustion — et plus de volume d'échappement. Lorsque le système de protoxyde d'azote s'active, le moteur peut soudainement produire beaucoup plus de puissance que lors d'une conduite normale, le système d'échappement doit donc soudainement déplacer considérablement plus de gaz d'échappement. Un by-pass d'échappement offre un moyen d'augmenter le flux d'échappement disponible uniquement lorsque vous voulez des performances maximales.

Moteurs à grande cylindrée à aspiration naturelle

Les gros blocs, les gros moteurs LS, les Coyote, les Hemi et autres combinaisons à haut rendement à aspiration naturelle peuvent également en bénéficier lorsque l'échappement existant devient une restriction. Les moteurs à grande cylindrée, les arbres à cames agressifs, les hauts régimes, les culasses portées, les corps de papillon plus grands et les modifications d'admission peuvent tous augmenter le flux d'air. Mais avec les combinaisons à aspiration naturelle, le dimensionnement de l'échappement et l'effet de balayage peuvent être particulièrement importants. C'est pourquoi il vaut mieux tester que supposer. Faites rouler le véhicule des deux façons. Fermé vs ouvert. Laissez le banc d'essai vous dire ce que le moteur veut.

Qu'en est-il d'un moteur d'origine ?

Un véhicule presque d'origine peut ou non montrer une augmentation significative de puissance. Un by-pass d'échappement ne peut pas supprimer une restriction qui n'existe pas. Si l'échappement d'usine circule déjà de manière adéquate pour la puissance du moteur, il n'y a peut-être pas beaucoup de restriction à supprimer. Cela ne signifie pas que le by-pass est inutile. De nombreux clients installent des by-pass électroniques parce qu'ils veulent :

• Un son d'échappement beaucoup plus agressif à la demande.
• Le bénéfice potentiel de puissance est un avantage supplémentaire.

Pourquoi les gains de puissance varient

Il serait trompeur de dire que chaque véhicule gagne une quantité spécifique de puissance avec un by-pass d'échappement. Il y a trop de variables.

• Cylindrée du moteur
• Niveau de puissance
• Diamètre d'échappement existant
• Conception du silencieux
• Conception du résonateur
• Collecteurs
• Convertisseurs catalytiques
• Configuration du turbocompresseur
• Configuration du compresseur
• Arbre à cames
• Régime du moteur
• Taille du by-pass
• Emplacement du by-pass
• Réglage

Un véhicule avec un échappement très restrictif peut voir une différence de performance mesurable. Un véhicule roulant déjà avec un échappement libre de flux correctement dimensionné peut voir un changement plus petit. Si votre échappement devient restrictif à haut régime et à charge maximale du moteur, l'ouverture d'un by-pass correctement positionné peut potentiellement libérer de la puissance. Plus la différence est grande entre :

• Le flux d'échappement requis par le moteur
• et
• La capacité de flux d'échappement du système existant
• plus le bénéfice potentiel est grand.

Comment savoir si votre échappement est restrictif ?

Il existe plusieurs façons.

1. Test sur banc d'essai de châssis

L'une des meilleures méthodes est extrêmement simple. Faites un essai sur le banc avec les by-pass fermés. Ensuite, ouvrez les by-pass et faites un autre essai dans des conditions comparables. Comparez :

• Puissance maximale
• Couple maximal
• Courbe de puissance
• Courbe de couple
• Rapport air/carburant
• Pression de suralimentation
• Régime

Si la puissance augmente avec les by-pass ouverts, votre configuration d'échappement normale créait probablement une restriction mesurable à ce point de fonctionnement. Encore plus intéressant est l'endroit où la différence commence dans la plage de régime. Vous pouvez constater que les deux configurations produisent une puissance presque identique à bas régime. Ensuite, à mesure que le flux d'air augmente, la courbe avec le by-pass ouvert commence à prendre l'avantage.

Cela peut être un fort indicateur que la restriction d'échappement augmentait à mesure que le moteur approchait de sa puissance maximale. Ne regardez pas seulement le plus grand chiffre sur la feuille du banc d'essai. Regardez l'intégralité de la courbe. Un changement d'échappement peut produire :

• Aucune différence à 3 000 tr/min
• Une petite amélioration à 4 500 tr/min
• Une amélioration plus importante à 6 000 tr/min
• Cela vous indique quelque chose de précieux.

Cela suggère que la demande d'échappement commence à dépasser la capacité du système fermé à mesure que le régime et le flux d'air augmentent. Pour la course, cette puissance supplémentaire en haut de la plage de régime est peut-être exactement là où vous en avez besoin.

2. Mesurer la contre-pression d'échappement

Pour une approche plus technique, la pression d'échappement peut être mesurée. Un capteur de pression ou un manomètre peut être installé à un endroit approprié dans le système d'échappement. Ensuite, le moteur peut être testé sous charge. L'important n'est pas seulement de regarder la pression au ralenti. Vous voulez savoir ce qui se passe lorsque le moteur est :

• À haut régime
• Sous forte charge
• En train de produire sa puissance maximale

Une restriction d'échappement qui n'est pas perceptible au ralenti peut devenir substantielle à plein gaz.

3. Utiliser le by-pass comme outil de diagnostic

Cela peut être l'un des avantages les plus négligés. Si le véhicule possède des by-pass électroniques, vous disposez d'un outil de test intégré très utile. Fermé :

• Système d'échappement complet
• Ouvert :
• Restriction d'échappement en aval réduite

Si vous avez continué à modifier votre moteur et que vous vous demandez si l'échappement est devenu restrictif, les by-pass peuvent aider à répondre à cette question. Faites un test contrôlé. By-pass fermés : 610 RWHP Ouvrez-les. By-pass ouverts : 610 RWHP Votre échappement actuel ne vous coûte probablement pas beaucoup de puissance à ce niveau de puissance.

Mais imaginez ceci :