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 [TUTO] Collecteur 4-2-1 ou 4-1 ???

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crazy
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MessageSujet: [TUTO] Collecteur 4-2-1 ou 4-1 ???   Ven 8 Juin - 16:00

Avant toute chose, je tiens a préciser que je ne suis pas l'auteur de ce post mais seulement un copieur-colleur Embarassed Embarassed Embarassed

Donc je fait ce post pour tous ceux qui desirent changer leur collecteur d'echappement et qui hesitent entre un 4-1 et un 4-2-1. Je vais donc essayer de vous expliquer clairement ce que va faire tel ou tel collecteur sur votre moteur.
Deja comme tous ceux qui regarde de temps en temps sous leur capot l'on constaté : le collecteur d'origine sur les TU 8s est vraiment pourri, deja il n'est pas du tout concu pour etre le plus performant ( c'est normale me direz vous : c'est un collecteur d'origine mais quand on voit le collecteur d'origine d'une 309 gti 16s qui est tres performant on se rend compte que le notre fait vraiment pitié ) de plus au contraire du vin : il ne se bonnifie pas avec le temps : je veux pour exemple cette photo ( collecteur d'un moteur de 306 1.4 monopoint qui a 140000km ):


Donc le probleme maintenant c'est de choisir entre un 4-1 et un 4-2-1.
C'est maintenant que ca va devenir compliqué alors tout le monde se concentre:

Pour que le moteur puisse se remplir au maximum de melange air-essence lors de la phase d'admission, il faut avant tout que le cylindre ce soit vidé le plus possible des gaz resultant de la combustion du melange.
( pour l'instant c'est clair ).
Il existe à l'echappement et à l'admission des phénomenes complexes d'ondes de pressions- depressions.
L'etude de ces ondes permet pour un regime moteur donné d'avoir un accord dit accoustique entre l'admission et l'echappement : c'est à dire qu'on a pour ce regime , au court de la phase de croisement des soupapes ( en gros les deux soupapes sont ouvertes en meme temps et à l'admission et à l'echappement ) un phenomene dit de balayage qui se traduit par une onde de pression a l'admission ( en direction de la chambre de combustion ) et une onde de depression a l'echappement qui permet d'aspirer dans le cylindre juste avant que la soupape d'amission se referme encore un peu de melange air-essence.
Bien sur pour que cela se fasse, il faut que le diagramme de distribution soit en accord egalement avec l'admission et l'echappement ( c'est pour ca qu'un collecteur sera au top que pour un seul AAC ) sinon soit la soupape d'admission ne se referme pas quand il faut et du melange ressort par l'admission soit on obtiens un phenome dit de contre balayage ( des gaz brulés rerentrent dans la chambre de combustion ) : il s'en suit une baisse de rendement du moteur ( qui est ,je le signale au passage ,tres mediocre car il ne depasse pas les 30% ).
Donc le truc c'est de s'arranger pour que pour l'AAC de serie on arrive a avoir ce phenomene de balayage et donc d'accord entre l'admission et l'échappement pour un regime donné ( c'est le cas avec un collecteur 4-1 ) ou pour 2 regimes donnés ( cas du 4-2-1 ) : c'est regime sont donné par les caracterisque du collecteur ( a savoir longueur et diametres des tubes mais aussi temperature des gaz d'echappement : qui determine la vitesse des gaz dans les tube donc la vitesse des ondes dans ces meme tubes ).
Couplage des cylindres:


Sur un moteur 4 cylindre dont l'ordre d'allumage est 1-3-4-2 ( je sais pas si c'est le cas sur xsi mais de toute facon on s'en fout en peu c'est juste pour avoir un exemple ), on obtient la grille des cycle suivante:

Elle montre qu'il faut raccorderdeux a deux les cylindres décalés en phase d'allumage de 360° ( 1 avec 4 et 2 avec 3 ) afin d'espacer au maximum les phases d'echappements; en effet, si on raccorde les cylindres 1-2 d'une part et 3-4 d'autre part : les phases d'echappement interferent : la vidange du cylindre 2 ( ou 3 ) se voit contrariée par la bouffée provenant du cylindre 1 ( ou 4 ) puisque la soupapes d'echappement de ce dernier s'ouvre ( a cause de AOE : avance ouverture a l'echappement ) bien avant que le cylindre 2 ne finisse d'echapper. C'est pareil si on racorde les cylindres 1-3 et 2-4.

Deux type de collecteur :
les 4-1:

les tubulure 4-1 comportent 4 tuyaux d'evacuation, de meme longueur, se regroupant en 1 seul.
C'est une solution passe partout, car la plus simple a mettre au pointsur les banc d'essai. Bien que se ne soit pas la solution la plus performanteen raison des interaction entre les bouffées ( voir explication ci dessus ) mais la contre pression elevée dans le collecteur permet d'obtenir un frein moteur important.
Lorsqu'il est court, le 4-1 s'avere performant dans les haut regimes a la condition d'avoir une section de conduit importante. Mais si l'on recherche de la souplesse avec un 4-1 les tuyaux doivent etre tres long.


les collecteurs 3Y ou 4-2-1:

Toujours pour un moteur avec ordre d'allumage 1-3-4-2, le couplage des cylindres s'effectue comme ceci :
- deux Y assure le couplage des cylindre 1-4 et 2-3
- un 3eme Y permet le raccordement des deux tuyaux de couplage.
Cette solution est la plus performante du point de vus vidange et balayage des cylindres mais c'est aussi la plus difficile a mettre en oeuvre car elle necessite de determiner 2 longueurs de tuyaux:
http://perso.wanadoo.fr/106-xsi/47.JPG [Neckel réduit l'image ou alors laisse en lien comme ça!!!]
- le longueur L1 des branches de chacun des 2 Y de couplage ( mesure a partirde la soupapes bien sur )
- la longueur L2 mesurant la distance entre la soupape et le point de jonction des deux tuyaux de couplage.
L'adaptation de ces longueurs peux etre effectuée pour un meme regime caracteristique ( Pmax ) ou encore pour 2 regimes differents : accord de L1 pour le regime de Pmax et L2 pour le regime de couple max. Donc un collecteur 4-2-1 bien etudié peux etre meilleur qu'un 4-1 notamment en matiere de couple a bas regime, et donc de souplesse.

Donc en gros :

- si tu veux de la puissance pur et un moteur moin lineaire:tu prend un 4-1 , tu aura en plus en tres bon frein moteur
- si tu veux un moteur coupleux et souple mais quand meme plus puissant : tu prends un 4-2-1.
Disons qu'avec un 4-1 le moteur a plus de caractere car moin lineaire et qu'avec un 4-2-1 le moteur est plus souple et coupleux en bas mais pas forcement moin puissant que si tu avais mis un 4-1.

Je peux eventuellement metre un detail des calcul permettant de determiner les longueur L1 et L2 dans le cas d'un collecteur 4-2-1 si quelqu'un est interessé.
Bon apres la demande de Wilo et Tag : voici donc une approche des calcul pour avoir un aodre de grandeur des longueur L1 et L2 dans le cas d'un collecteur 4-2-1 ( 3y ):
http://perso.wanadoo.fr/106-xsi/55.JPG

Je vois rassure tout de suite : je vais expliquer les calculs car y'a pas tout sur cette page pour tout comprendre.
page 1: http://perso.wanadoo.fr/106-xsi/56.JPG
page 2: http://perso.wanadoo.fr/106-xsi/57.JPG

Voila j'ai essayé de faire le plus clair possible, si jamais vous comprenais rien ( c'est normal j'ai mis pas mal de temps à comprendre : enfin je crois bien que j'ai compris ) mais si vous conprenais vraiment rien dit le moi et j'essayerai de faire plus clair et de detailler les calculs en detail.

Merci.
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