エキゾーストシステムの構成パーツ

■ 排気関連の基礎知識・用語


■ エキゾーストマニフォールド


排気管のうち、エンジン各気筒からのエキゾーストパイプを集合させ、センターパイプ(フロントパイプ)に繋ぐまでの部分を「エキゾーストマニフォールド」と称します。
4気筒であれば4本、6気筒であれば6本のエキゾーストパイプが、エンジンから伸びていますが、それらの排気を1系統にまとめる(場合によっては2系統)排気のまとめ役です。

エンジンの各気筒毎に排出されるガスを、いかにスムーズに合流させるかが重要となります。
コスト的に高くなりがちではありますが、より高い出力を得るために、各気筒毎のエキゾーストパイプの長さを同一にした製品も、販売されています。
これは、「等長構造」にすると、排気集合部における気筒毎の排出タイミングが一定の間隔となることから、整流効果が高くなり、同時に、エキゾーストシステム全体が各気筒に対して「等長」「同容量」となることから、すべての気筒に対して「最適の長さと容量」を割り当てることが可能になる。と、いった理由です。

「等長構造」にしようとすると、エンジン後方の気筒は、短い直線距離をわざわざ余剰に引き回す必要が出てくるため、見た目には必要以上に「くねくねとした金属パイプの組み合わせ」の外観となってしまいます。
この外観状の特徴から「タコ足」とも呼ばれます

一般的に市販されている車は、コスト高になることを嫌って、「等長構造」を採用しないことが多く、「等長品」はチューンナップ用アフターパーツとしての位置付けが多いものですが、レガシィに見られるように、一部の車両では純正採用されることもあります。


エキパイに対するチューニングとして、「ヒートインシュレーターを巻きつける」といった手方もあります。
これは、「高温度の気体は、流速が速い」ということを応用した手方です。
ヒートインシュレーター(断熱材)をエキゾーストパイプに巻きつけると、エキパイ自体の温度も高く維持されることとなり、結果的に内部を流れる排ガスの流速を早くすることができます
これにより、迅速に排ガスが排出されるようになる。と、いうわけです。

ただ、排ガスの流速を早めればパワーアップするかということは、一概に言い切ることができません。
バルブの開閉タイミングやリフト量は、ノーマルの状態で最適になるように設定されているため、排気管内の流速を意図的に変化させてしまうと、かえって燃焼室内の充填効率が低下してしまう場合もありえます。

「ポン付けで速くなる」といった、簡単なものとは異なりますので、トライ&エラーを繰り返し、最適な「巻きつけ量」を探り当てることができるような「チューニング探求者」向けの手方といえるでしょう。

■ 触媒(キャタライザー)


白金等の触媒反応を利用して排気ガス中の有害物質を低減するための装置です。
本来は「有害物質低減装置」とでもいうべきなのでしょうが、「触媒」という呼び名が一般的です。

表面積を稼ぎながらも、排気抵抗となりにくいように、蜂の巣状の構造になっていたりします。
エキマニの出口付近や、フロントパイプ前方に取り付けられていることがほとんどです。
排気抵抗の面から、レース車両には装着されていませんが、一般車両で触媒を取り外してしまうと、道交法違反になってしまい、車検も通りません

また、外観上触媒がついている場合でも、触媒内部が破損しており、機能を果たさなくなっている場合は、車検時の排ガス検査でNGになる場合もあります。

触媒とタイコ(膨張室)

この画像では、手前側に見えている銀色のタンク状のパーツが「タイコ」で、その奥に見えているのが「触媒」です。 排気マフラー一式(触媒から後ろの部分)を、新品パーツに交換した直後なので、汚れのないきれいな状態で写っています

■ タイコ


マフラーを構成するパーツの中で「膨張室」の部分を、通称「タイコ」と呼びます
外観が「太鼓」のような形状をしていることから、このように呼ばれており、「そのまんま」のネーミングであります。

排気バルブから出た高圧高温のガスを、マフラーを通さずに大気中に放出すると、爆発のような「破裂音」になりますが、「タイコ」の部分を通すことにより、パルス状の圧力波が連続した空気の流れに変更され、結果的に消音されることとなります。

「タイコ」イコール「マフラー」ではないのですが、センターパイプについているタイコのことを「センターマフラー」と呼んだりもします。

また、タイコに相当する部分が楕円形状の断面ではなく、円形で小さめのものは、外観が砲弾の形に似ていることから「砲弾タイプ」とも呼ばれています。
砲弾型マフラーの場合、「砲弾」の内部は多段膨張室ではなく、「直管+グラスウール」構造となっていることが多いです。

■ マフラー


説明する必要がないかもしれませんが、早い話が「消音器」です。
前述の「タイコ」は、マフラーの構成パーツの一つであり、同時に主要パーツのひとつであるということができます。

一昔前までは、抜けの良いアフターパーツ製マフラーを装着することによって、パワーやトルクの向上を図ることができましたが、近年では高速演算が可能なコンピューターや、流体シュミレーションソフトの向上により、メーカー純正品はさまざまな要素を考慮した上での、「ある意味ベストのセッティング」と言えるような完成度を誇るようになりました。

もちろん、回転数の全域で純正品を上回るパワーを誇っているマフラーも多々ありますが、「コスト」、「耐久性」、「音量」など、なんらかの要素を犠牲にすることで成り立っていることが多いものです。

純正品マフラーの完成度が非常に高くなってしまった現在では、マフラーは、チューニングパーツというよりも、「外観」と「音質」を積極的に楽しむための「ドレスアップパーツ」といった意味合いが高くなってきています。

また、自動車メーカー自体も、「より心地よい排気音」の実現や、「見た目に訴求力のあるテールエンド」などを、開発時から追求するようになってきており、アフターパーツとしてのマフラーは、ますます「純正品に対する差別化」を追求せざるを得ないようになってきています。

エキゾーストマフラー

( 余談 )
希なケースではありますが
自動車メーカーが、出力を280馬力以内に押さえるために、吸排気系統を意図的に絞ったケースもありました。
この時は、社外品の性能の優れたマフラーを取り付け、同時に吸気にも手を入れることで、大幅にパワーアップすることが、半ば公然の秘密となっており、メーカーが敢えてパワーの出ないマフラーを作ったという稀有な事例となっています。

■ マフラーカッター


マフラー用のドレスアップパーツです。
純正マフラーの先端にとりつけることで、マフラーそのものを交換したような外観を、手軽に得ることができます。

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2016年9月10日