Pourquoi un joint sphérique est un meilleur choix de connexion d'échappement ?

Table des matières

• Qu'est-ce qu'un joint sphérique d'échappement

• Composants structurels et options matérielles d'un joint sphérique d'échappement

• Le rôle d'un joint sphérique dans le système d'échappement

Fonction de base et mécanisme de compensation du ressort

La différence essentielle par rapport à un tuyau flexible

• Pourquoi de nombreux constructeurs automobiles choisissent cette structure

• Spécifications communes des joints sphériques

• Comment juger si vous avez besoin de ce type de connexion

  
  

Qu'est-ce qu'une rotule d'échappement

Vous avez peut-être vu un type spécial de produit de raccordement de tuyaux, qui ne ressemble pas à un simple raccord à bride et est également différent d'un tuyau flexible. La structure de ce produit se compose généralement de deux extrémités de tuyau, d'une paire de brides, d'un jeu de boulons à ressort et d'un joint d'étanchéité haute température. Son nom académique est joint sphérique d'échappement , et dans notre usine, nous l'appelons généralement simplement « raccord à tête sphérique ».

En termes simples, vous pouvez le comprendre comme une sorte de raccord d'échappement avec un joint mobile. Il peut réaliser l’étanchéité et peut également compenser les vibrations et le déplacement du tuyau pendant les conditions de travail. La raison pour laquelle on l'appelle connexion sphérique est que les deux extrémités du tuyau peuvent former une structure « à rotule » qui permet une petite plage de mouvement angulaire.

Ainsi, lorsque le moteur vibre et accélère et que le tuyau d'échappement se dilate à cause de la chaleur, les contraintes générées par le système d'échappement ne s'accumulent pas toutes sur les soudures ou les brides, ce qui protège l'ensemble du système de tuyauterie, en particulier certains composants d'échappement coûteux, et prolonge leur durée de vie. Cet effet est en fait similaire à celui d'un tuyau flexible, mais les deux sont toujours différents, ce qui sera mentionné ci-dessous.

En outre, vous pouvez voir ce type de produit structurel dans certains modèles de milieu de gamme à haut de gamme, tels que les composants d'échappement d'origine de Chrysler Jeep, BMW et Ford Focus. Certains joints sphériques ont des tubes de raccordement très longs et certains utilisent des joints à brides courtes et compactes. En fait, peu importe lequel, leur principe de base est le même. Ils sont personnalisés en fonction des emplacements d'installation et des exigences en matière de canalisations. Si nos produits de joints sphériques d'échappement standard ne peuvent pas répondre à vos besoins, vous pouvez également nous contacter pour des tailles et des structures personnalisées.

Structure et matériau du joint sphérique d'échappement

La structure centrale de la connexion sphérique n'est en réalité pas compliquée et elle est composée de plusieurs composants fonctionnels clés : le tube à tête sphérique (l'extrémité du tube avec un renflement sphérique) et le tube à douille sphérique (l'extrémité du tube avec la rainure correspondante). Les deux coopèrent pour former une articulation mobile. Au milieu d'eux se trouve le très important joint d'étanchéité haute température, et ce type de joint est généralement une structure en forme de beignet (Donut Gasket) faite de matériaux composites tels que le graphite ou la fibre réfractaire. Ce n'est pas du métal, mais il repose sur la flexibilité pour s'adapter et compenser le léger mouvement du tuyau métallique lors des vibrations ou des dilatations et contractions thermiques, garantissant ainsi que la zone de connexion reste toujours étanche à l'air. De plus, nous utiliserons également des ensembles de boulons à ressort et des brides. La bride est l'ensemble de connexion et les boulons à ressort fournissent en permanence la force de pré-serrage pour appuyer sur le joint tout en absorbant les chocs et en maintenant l'effet d'étanchéité. Parfois, nous utilisons également des rondelles plates pour disperser la contrainte de l'écrou afin de protéger la surface de la bride.

En termes de mode de livraison, les connexions sphériques que nous expédions depuis l'usine sont généralement à moitié pré-assemblées. Les ressorts, boulons et brides ont déjà été assemblés selon la force de pré-serrage standard, et vous pouvez directement aligner les deux tuyaux et les installer après les avoir reçus. Bien entendu, certains produits seront également personnalisés en kits de réparation pour faciliter la réparation après-vente, ce qui permettra de couper plus facilement le tuyau d'échappement d'origine endommagé et de le souder directement. Qu'il s'agisse d'un tuyau réducteur ou d'une autre méthode d'installation spéciale, tous prennent en charge la personnalisation.

En ce qui concerne le matériau, le choix principal dans notre industrie des gaz d'échappement est de trouver un équilibre entre coût et performance. Par exemple, l’acier aluminisé (une couche de revêtement d’aluminium à l’extérieur du matériau en acier) est le moins cher et peut résister à des climats normaux non extrêmes ; tandis que l'acier inoxydable 409, en raison de sa bonne résistance à la chaleur et de sa meilleure résistance à la corrosion que l'acier aluminisé, est devenu le premier choix pour l'échappement avant de nombreux fabricants d'équipement d'origine, en équilibrant le coût et la durée de vie. Si l’environnement du marché dans lequel vous vous trouvez est rude, comme les zones côtières ou si vous avez des exigences de qualité très élevées, nous vous recommanderons directement l’acier inoxydable 304. Sa résistance à la corrosion est extrêmement forte. Bien que le coût soit plus élevé, il peut garantir la capacité antirouille à long terme. Nous recommandons généralement aux clients de choisir le schéma de matériaux approprié en fonction de l'environnement spécifique et des exigences de qualité de leur marché de vente.

Fonction réelle du joint sphérique dans le système d'échappement

Fonction principale et mécanisme de compensation à ressort

Chaque fois que le véhicule démarre ou accélère, les tuyaux d'échappement qui y sont connectés se déplacent et vibrent. Ainsi, si vos connexions sont toutes des soudures fixes ou des brides rigides, la force sera probablement concentrée sur un point et, avec le temps, elle risque de provoquer des fissures de soudure, voire une rupture de tuyau. La fonction du joint sphérique est donc d'absorber ces contraintes qui n'ont nulle part où aller. La structure sphérique repose sur l'ajustement étroit entre la sphère métallique et la douille à angle standard, ainsi que sur un joint haute température, pour garantir l'étanchéité même dans des conditions d'échappement à haute pression, ce qui n'est qu'un aspect.

La clé est la fonction de compensation des boulons à ressort. Que le système d'échappement soit dans un état à haute ou basse température, le ressort appliquera en permanence une force stable pour garantir que l'étanchéité et l'étanchéité de la connexion ne se desserreront pas en raison de la dilatation et de la contraction thermiques. On peut dire qu'il résout les trois problèmes majeurs de déplacement, de contrainte et d'étanchéité sous haute température et haute vibration.

La différence essentielle avec le tuyau flexible

Comme mentionné précédemment, les tuyaux flexibles peuvent également compenser le déplacement. Alors quelle est la différence ?

Premièrement, le tuyau flexible s'appuie principalement sur sa structure ondulée pour absorber les vibrations axiales et radiales. Il sacrifie la structure ondulée elle-même pour protéger l'ensemble du système d'échappement, et nous constatons souvent des bris de treillis tissés ou des fissures de soufflet. Lorsque cela se produit, un nouveau tuyau flexible devra peut-être être remplacé afin d'éviter d'endommager d'autres pièces d'échappement.

L’avantage du joint sphérique est que le coût de maintenance est moindre. Il s'appuie sur des boulons à ressort et des joints pour assurer l'étanchéité. Si le joint s'use, il vous suffit de desserrer les boulons et de remplacer le joint, et un seul joint est très bon marché. Mais si un tuyau flexible tombe en panne, vous devrez peut-être remplacer l'ensemble, et s'il est soudé, une découpe et un ressoudage peuvent être nécessaires. Même si le tuyau flexible lui-même n'est pas cher, pour les régions où le coût de la main d'œuvre est élevé, le joint sphérique peut être plus adapté.

Bien entendu, nous devons souligner que le tuyau flexible, qui se casse facilement, se réfère principalement aux soufflets d'échappement monocouches ordinaires. En tant que fabricant professionnel de tuyaux d'échappement flexibles, les produits améliorés que nous fournissons, tels que les soufflets multicouches avec tresse intérieure, sont conçus pour résoudre ce problème et fournissent également une étanchéité et une compensation durables. Ainsi, si votre client est un consommateur qui recherche la durabilité et la maintenabilité les plus élevées, nous recommandons le joint sphérique ; mais si vous achetez en gros pour couvrir de nombreux modèles et recherchez une flexibilité rentable, nos tuyaux flexibles améliorés sont toujours plus compétitifs sur le marché.

Pourquoi de nombreux constructeurs automobiles choisissent cette structure

Le premier est la durabilité structurelle. Le joint sphérique utilise des brides lourdes et des ressorts solides, et la résistance est beaucoup plus élevée que les autres connexions flexibles du système d'échappement. Il peut supporter de manière fiable une partie du poids de l'ensemble du système d'échappement, que le pipeline soit installé horizontalement ou verticalement, et ne nécessite pas que le fabricant conçoive et installe des supports supplémentaires. Cette idée de conception consistant à réduire le nombre de pièces améliore directement la stabilité globale et l'efficacité d'assemblage du système, et réduit également les coûts de fabrication.

Deuxièmement, la tolérance d'assemblage. Dans les chaînes de production automobile à grande échelle, la précision de l’assemblage ne peut pas atteindre la perfection absolue. La connexion sphérique permet au pipeline de présenter une légère déviation angulaire et s'appuie sur la structure à rotule pour obtenir un alignement et une étanchéité automatiques. Cette tolérance élevée est extrêmement importante pour l’efficacité de l’installation de la ligne de production OEM.

Enfin, c’est la garantie fiable de performances à long terme. Étant donné que le ressort applique en permanence une force de pré-serrage stable au joint, la connexion sphérique peut toujours conserver son effet d'étanchéité et de positionnement après de nombreuses années de températures élevées, de vibrations et de chocs de la route. Cela réduit efficacement les coûts après-vente et les risques de réputation causés par les fuites d’échappement pendant la période de garantie du véhicule pour le constructeur.

Spécifications communes des joints sphériques

Vous trouverez ci-dessous les tailles standards courantes de l'industrie, généralement adaptées en fonction du diamètre du tuyau :

Bien sûr, si vous disposez des références OE pertinentes ou si vous êtes intéressé par des joints flexibles sphériques d'échappement spécialisés, ou même par des composants individuels tels que des joints de bride d'échappement, des boulons et des ressorts, n'hésitez pas à nous consulter . L'industrie des pièces d'échappement est par nature multi-spécifications et à usage mixte, et nous traitons fréquemment des solutions personnalisées, vous n'avez donc pas à vous soucier de cet aspect.

Comment juger si vous avez besoin de ce type de connexion

Pour juger s'il est approprié d'utiliser un joint sphérique d'échappement , vous pouvez généralement le considérer sous trois angles : la structure du véhicule, l'environnement d'utilisation et les besoins de maintenance. Pour les SUV et les camionnettes dotés d'un châssis plus haut et d'un débattement de suspension plus long, l'échappement de la section médiane supportera des mouvements et des impacts plus évidents pendant la conduite. Si le véhicule utilise à l'origine une structure traditionnelle à bride plate et a connu des situations telles qu'une légère fuite, un bruit d'échappement ou une augmentation des vibrations à l'intérieur de l'habitacle, alors le joint sphérique, avec sa compensation d'angle plus flexible et ses performances d'étanchéité plus durables, peut souvent résoudre ces problèmes.

Pour les grossistes ou les ateliers de réparation du marché secondaire, la nécessité de ce type de joint dépend davantage des commentaires des clients finaux et de l'environnement d'utilisation local. Si les clients se plaignent souvent de fuites d’échappement, d’étanchéité instable ou de fatigue autour des zones soudées, l’introduction d’un joint sphérique peut réduire l’apparition de telles situations. Étant donné que sa structure à ressorts peut maintenir une précharge stable pendant une longue période, les techniciens de nombreuses régions le considèrent comme une solution plus sûre, en particulier dans les zones aux conditions routières difficiles ou aux différences de température importantes.

Sur des marchés tels que l'Amérique du Nord, l'Europe et le Moyen-Orient, les joints sphériques sont apparus plus souvent ces dernières années, car leurs performances en utilisation à long terme sont relativement stables, difficiles à desserrer en raison de la dilatation et de la contraction thermiques et peuvent maintenir l'étanchéité même lorsque le tuyau présente un léger désalignement. Ces caractéristiques en font un choix réalisable lors de la mise à niveau ou de la réparation du système d'échappement de nombreux véhicules. Si le marché dans lequel vous vous trouvez a des exigences plus élevées en matière de durabilité et de stabilité après-vente des composants d’échappement, cette méthode de connexion peut alors s’avérer une option plus fiable.

Si vous disposez déjà d'échantillons ou si vous évaluez différents types de structures de raccordement d'échappement, vous êtes également invités à discuter avec nous de tailles spécifiques et de structures correspondantes. Nous fournirons des versions plus adaptées en fonction du modèle du véhicule, du matériau et des conditions d'utilisation.