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Porsche 918 - avantages de l'échappement monté sur le dessus
Question
La Porsche 918 est-elle la première voiture de série avec un système d'échappement supérieur/de sortie ?
Cet article souligne qu'en acheminant l'échappement vers le haut, Porsche a pu équiper un ventre complètement plat et un diffuseur plus long, ce qui présente des avantages significatifs pour le refroidissement et aérodynamique. Il indique également que le tuyau d'échappement plus court réduira la contre-pression et le poids, mais encore une fois, ce poids est maintenant situé au-dessus du centre de gravité.
Je suis plus intéressé par l'effet des gaz d'échappement chauds sur l'aérodynamisme de la voiture. L'air chaud augmente-t-il/diminue-t-il le flux laminaire ? Cela crée-t-il en quelque sorte une barrière et agit-il comme un spoiler pour l'air ambiant plus frais sortant du toit ? Est-ce que les différentes températures d'échappement changeraient quelque chose?
Comment cela profiterait-il aux moteurs FI, et l'avenir propose-t-il un MR2 Turbo avec un système similaire !? (puh-LEASE, Toyota).
De toute façon, je pense que nous pouvons tous convenir que ça a l'air assez %$&?!#@ cool en tirant des flammes bleues sur le compartiment moteur.
Réponse populaire
Je ne prétends certainement pas avoir une connaissance approfondie de la raison pour laquelle les ingénieurs de Porsche ont décidé d'acheminer l'échappement de cette façon, mais je pense que nous pouvons analyser les possibilités et les compromis d'un point de vue technique et peut-être voir comment un pourrait arriver à une telle conclusion.
Les options possibles
Je pense que nous pouvons éliminer en toute sécurité toute configuration d'échappement orientée vers l'avant, ce qui laisse trois choix que l'on pourrait imaginer pour acheminer l'échappement :
- sur les côtés,
- sous la voiture ou
- sur le dessus
Chacun a son prix et avantages, mais regardons les considérations qui ont pu conduire les ingénieurs Porsche à leur conclusion. (Notez que je regroupe "tout droit à l'arrière" comme avec la McLaren MP4-12C avec "sous la voiture" dans la plupart des discussions suivantes, car la plupart des points s'appliqueraient à l'un ou l'autre.)
Élimine la chaleur
D'abord, c'est à la fois une voiture de sport de grande puissance et une hybride. La partie voiture de sport signifie que les températures d'échappement tendent vers l'extrémité supérieure du spectre et la partie hybride signifie que garder les batteries suffisamment froides est une considération importante. Ainsi, évacuer la chaleur des batteries (et des autres systèmes électriques) est un objectif important. N'importe laquelle des configurations peut être utilisée avec succès pour évacuer la chaleur des batteries et du moteur, mais toute la longueur du tuyau d'échappement sera très chaude et irradiera de la chaleur, de sorte que les batteries doivent presque être en avant de le moteur. En fait, les batteries de la 918 se trouvent entre le siège du conducteur et le moteur central.
Gain de poids
Il est probablement évident qu'alléger une voiture est un bon moyen de faire les deux plus rapide et pour qu'il consomme moins de carburant (tous deux étaient des objectifs de conception pour ce véhicule.) Généralement, le poids devrait être éliminé là où des choses pratiques et même coûteuses deviennent « pratiques » pour une voiture de sport à 800 000 $ ! Garder les tuyaux d'échappement plus courts permet d'économiser du poids. Ce serait probablement un argument en faveur d'un échappement supérieur ou latéral par rapport à un échappement inférieur.
Répartition du poids
Il est important de faire attention à l'emplacement du poids dans un véhicule haute performance . Le poids qui ne peut pas être éliminé est généralement préféré pour être plus près du sol pour abaisser le centre de gravité de l'ensemble du véhicule afin de permettre de meilleures caractéristiques de maniabilité. Les batteries, le moteur, les moteurs électriques et la transmission sont tous lourds et sont montés aussi bas que possible compte tenu d'autres considérations. Cela rend l'échappement acheminé par le bas pas impossible mais peut-être plus difficile à acheminer que l'échappement latéral ou supérieur.
Aérodynamique
Le fond d'une voiture de course (et le 918) est lisse pour permettre un flux d'air continu et sans obstruction en dessous. Garder l'air fluide jusqu'à ce qu'il soit déjà derrière la voiture l'aide à aller plus vite en réduisant la traînée. L'ensemble du passage de roue de la 918 peut être lisse jusqu'au diffuseur à l'arrière de la voiture en partie parce qu'il n'y a pas de trous pour les orifices d'échappement.
Si vous suivez les courses de Formule 1, vous connaissez peut-être le « diffuseur soufflé » utilisé à bon escient dans la Red Bull RB7 2011. Les gaz d'échappement ont été utilisés comme élément aérodynamique en ayant le flux d'échappement sur le diffuseur arrière. Cela a été très efficace jusqu'à ce qu'il soit interdit en 2011. Donc, en théorie, la 918 aurait-elle pu avoir le flux d'échappement sous la voiture à travers le diffuseur et avoir un avantage aérodynamique ? Peut-être, mais la vraie magie de la voiture Red Bull était ce flux d'air et une cartographie du moteur permettant au moteur de continuer à souffler de l'air sur le diffuseur même lorsque le conducteur a levé l'accélérateur. Faute de cela, dès que le conducteur se lève, l'aérodynamisme de la voiture aurait brusquement changé, ce qui n'est pas bon. Il se peut que Porsche ait envisagé mais rejeté cela car le système aurait été plus complexe en conséquence et n'aurait pas été efficace à des vitesses autres que celles de course. Marquez un autre point en faveur de l'échappement latéral ou supérieur. Le fait d'avoir l'échappement au-dessus du moteur le monte en effet au-dessus du centre de gravité du véhicule, mais l'échappement a également été conçu pour être aussi petit et léger que possible, atténuant l'effet négatif de son montage haut.
Effets sonores impressionnants
Porsche prend soin de garantir une expérience de conduite viscérale qui inclut le son du moteur. Même les modèles Porsche qui sont un peu plus abordables incluent des fonctionnalités telles que le "Sound Symposer" qui est une caractéristique de conception dans le seul but de transmettre le son du moteur droit aux oreilles du conducteur. Score définitif pour l'échappement par le haut sur ce point.
Echappement par le haut efficace
La plupart des points ci-dessus privilégient l'échappement latéral ou supérieur. En fait, la plupart des moteurs V8 ont des collecteurs d'échappement sur le côté, donc le chemin le plus court naturel pour l'échappement serait sur les côtés. Cependant, le moteur de la 918 a une caractéristique inhabituelle (unique?) Par rapport à la plupart des moteurs V8 - les collecteurs d'échappement proviennent du V plutôt que de l'extérieur. Cela fait du choix "direct" un gagnant clair en termes de chemin le plus court.