Réduction des émissions, de la chaleur et du bruit dans les systèmes d'échappement

La semaine dernière, j'ai mentionné que certains fabricants de systèmes d'échappement s'efforcent de réduire les émissions de leurs produits. D'autres donnent la priorité à l'amélioration du confort du conducteur grâce à la réduction de la chaleur. Tous veulent obtenir le bon son, mais doivent être conscients des réglementations en matière de réduction du bruit. Ce sont trois aspects majeurs de la performance du système d'échappement essentiels pour les cyclistes, alors approfondissons chacun d'eux.

"Une poignée de fabricants… construisent en effet des échappements de performance conformes aux émissions. C'est certainement plus complexe et nécessite du temps en laboratoire et des tests de durabilité (le CARB impose 15 000 kilomètres), mais c'est très faisable et le résultat final est un système d'échappement qui verra des gains substantiels en puissance et en couple ", déclare David Zemla, vice-président du marketing chez S&S Cycle.

Pourquoi seulement une "poignée?" Selon Tim Welch, directeur des ventes de Yoshimura R&D of America, non seulement cela a à voir avec la bureaucratie et le coût de fabrication des systèmes d'échappement conformes aux émissions, mais les fabricants doivent également tenir compte de la demande. Il existe un préjugé préexistant contre les composants d'émissions, mais cette attitude - dont je parlerai en détail dans l'article de la semaine prochaine - découle d'une idée fausse omniprésente.

"Tout le monde suppose automatiquement qu'un composant d'émissions vole de l'énergie, mais ce n'est pas le cas", affirme Welch. "Et dans de nombreux cas, nous constatons qu'une partie de la fonction de ce système de contrôle des émissions gère l'efficacité du moteur, et avec un moteur efficace vient la performance et la puissance. Juste pour arracher arbitrairement tout ce qui gère les émissions de votre moto parce que vous pensez que vous allez obtenir plus de puissance, vous vous coupez le nez malgré votre visage, parce que ce n'est pas vrai. "

Cependant, comme l'EPA et les localités réglementent les émissions, il deviendra de plus en plus difficile de simplement "tout arracher". En tant que tels, les concessionnaires doivent intensifier et informer les clients qu'il existe des options de rechange disponibles qui restent conformes aux émissions et fournissent la puissance dont ils ont besoin.

"En Californie, vous ne pouvez pas toucher un catalyseur sur un vélo", note Danny Valencia, directeur des opérations de Two Brothers Racing (TBR). "Cela va laisser un énorme bouchon dans le système, ce qui va grandement entraver vos performances. Pour la plupart du monde et la plupart des pays, ce n'est pas vraiment une préoccupation majeure. Mais vous commencez à voir plus de gens jouer avec l'idée en utilisant des chats à haut débit et en essayant d'obtenir ces systèmes qui ont besoin des exigences de l'EPA tout en obtenant des chiffres similaires à ceux du marché secondaire qui les ouvrent. C'est encore un nouveau domaine sur le marché en ce moment qui est exploré. "

Selon Mike Kennedy, PDG et président de Vance & Hines, le désir du client d'avoir plus de puissance - une accélération réactive en sortie de ligne, un saut en dépassant un véhicule et un couple supplémentaire - est précisément ce que certaines entreprises visent à atteindre tout en équilibrant les réglementations gouvernementales. "Lorsqu'il est conçu et conçu correctement, vous pouvez réellement améliorer les performances", note-t-il.

Mais Kennedy dit qu'une mise à niveau complète des gaz d'échappement ne consiste pas seulement à échanger les tuyaux - cela implique également le tuner et l'admission d'air. "Lorsqu'un pilote change le système d'échappement et une prise d'air et qu'il est réglé, il appelle cela une mise à niveau de l'étape 1", explique-t-il. Les concessionnaires doivent vérifier si les systèmes d'échappement, les tuners et les prises d'air qu'ils stockent sont conformes dans les 50 États - ou au moins 49 (moins la Californie). De cette façon, dit Kennedy, "Un pilote peut désormais acheter en toute confiance et changer les trois tout en conservant sa garantie intacte et en améliorant les performances, le style et le son de la moto."

Si vous êtes déjà allé à Sturgis, vous avez probablement ressenti la chaleur. Non seulement c'est le plus fort de l'été, mais selon le vélo que vous conduisez - s'il est d'origine, modifié ou personnalisé - vous pourriez descendre et avoir l'impression que vos jambes sont en feu. Les échappements d'origine, par exemple, sont bouchés plus haut dans le tuyau avec un catalyseur pour retenir plus de chaleur et mieux convertir les gaz qui en sortent. Même ainsi, ils intègrent toujours une certaine forme de réduction de la chaleur.

"Pour la plupart, les systèmes d'échappement à deux roues utilisent un bouclier au-dessus du collecteur principal. Il s'agit essentiellement d'un tube partiel avec un espace d'air entre celui-ci et le collecteur principal. Même un quart de pouce d'espace d'air fera baisser suffisamment les températures d'échappement pour qu'un pilote le remarque", explique Zemla.

Valencia ajoute que la composition d'un système d'échappement dépend de l'utilisation du moteur. "Certains moteurs dégagent beaucoup plus de chaleur, vous allez donc utiliser différents matériaux pour le construire afin de mieux gérer la chaleur." Par exemple, note-t-il, étant donné qu'un côte à côte évacuera beaucoup plus de chaleur, les fabricants utiliseront des matériaux plus lourds capables de gérer cette sortie par rapport à la fibre de carbone que vous pourriez trouver sur un vélo de sport.

Maintenant, si vous deviez obtenir un nouveau système d'échappement ou l'ouvrir et le régler, la température baisserait. Mais alors que les fabricants d'échappement essaient de combattre la chaleur et d'acheminer l'échappement autour de la position naturelle de la jambe, ce n'est pas toujours possible, et c'est là que les boucliers thermiques entrent en jeu.

Les doublures de bouclier thermique sont des pièces séparées de matériau isolant qui sont suspendues entre le bouclier thermique et le tuyau d'échappement. De cette façon, l'échappement peut se dissiper et dévier autour de l'arrière du bouclier thermique et ne pas rayonner directement vers les jambes du cycliste.

"[Ces] kits utilisent une combinaison d'aluminium alvéolé réfléchissant et de matériau isolant Dura 2000 pour réduire la chaleur rayonnante à travers les boucliers thermiques et vers le pilote et le passager", explique John Gabriel, directeur de la division des sports motorisés, Design Engineering Inc. "Des kits complets sont disponibles pour les systèmes d'échappement courants et de rechange. Des kits universels à découper sont également disponibles. Les kits réduisent la chaleur ressentie et n'affectent en aucune façon les performances."

Pour les motos, vous avez la possibilité d'utiliser des kits de doublure de bouclier thermique ou des enveloppes d'échappement ; pour les motos sportives, il existe également des matériaux pour protéger la carrosserie des dommages causés par la chaleur. Pour les côte à côte, il existe des kits personnalisés qui s'installent à l'intérieur des panneaux intérieurs pour réduire la chaleur rayonnante dans le véhicule. Les matériaux utilisés peuvent varier en fonction de la surface et de la quantité de chaleur.

"Avec les fabricants de systèmes d'échappement qui commencent à proposer davantage d'applications avec des convertisseurs catalytiques, nous verrons la chaleur et le confort du pilote rester un domaine d'intérêt", affirme Gabriel.

Le bruit est une partie très personnelle de l'expérience moto / sports motorisés - et très subjective. Chaque pilote a une notion différente de ce qui est trop faible ou trop fort, quel niveau de grondement est le meilleur et plus encore. Traditionnellement, il y a eu cette idée que "plus fort, c'est mieux" ou "les tuyaux bruyants sauvent des vies", mais avec de plus en plus de conduite dans les zones urbaines et les municipalités imposant des restrictions de bruit, les fabricants d'échappement doivent équilibrer le plaisir du client sans déranger les voisins/la localité, qui peuvent verbaliser les contrevenants bruyants. La réglementation du bruit devient un problème en Europe en particulier. "Les jours d'échappement à grande ouverture sont probablement derrière nous", remarque Zemla.

Mais quelle partie exactement du système d'échappement produit le son ? C'est une sorte de question piège. Le son commence en fait avec le moteur. "Vous n'obtiendrez jamais qu'une ZX-6 sonne comme une R1. Ce ne sera jamais le cas parce que le moteur est complètement différent", déclare Valencia. Mais c'est tout ce qui vient après le moteur qui accorde la note précise du son. Le système dans son ensemble est destiné à manipuler l'amplitude et la tonalité.

"L'en-tête entier est la clé du son", note Zemla. "Un en-tête peut avoir des étapes dans la taille des tubes qui modifieront la note d'échappement, et un silencieux peut avoir un déflecteur de style perforé ou à persiennes ainsi que le potentiel d'emballage. L'échappement hors route qui a plus d'espace utilisera un corps plus grand et des chambres internes pour contrôler le son. "

Cependant, si le moteur détermine le grondement, le silencieux détermine sa hauteur.

"Le silencieux est ce qui fait la différence majeure dans la réduction des niveaux de bruit que les gens entendent provenant d'un système d'échappement", explique Welch. "Nous pouvons les limiter jusqu'au point où vous n'entendez plus vraiment rien sortir de l'échappement. À ce stade, la plupart des bruits que nous entendons sont des bruits d'engrenage et des bruits mécaniques internes du moteur, ce à quoi ressemblent la plupart des motos de série. Lorsque nous mettons un tuyau d'échappement de rechange dessus, nous supprimons certaines restrictions pour améliorer le son. "

La composition du silencieux lui-même entre également en jeu. Par exemple, une note sonnera différemment selon le noyau utilisé à l'intérieur du silencieux : noyau à l'épreuve standard, noyau à l'épreuve de la spirale ou noyau à persiennes. De plus, dit Kennedy, "La conception du déflecteur détermine la majorité de la qualité tonale du silencieux."

"Les silencieux avec inserts réglables sont la solution idéale pour satisfaire une clientèle plus large", conclut Zemla.