スポーツマフラーとは

スポーツマフラーについて

マフラーに求められている役割は、燃焼室から発せられる爆発音を抑える事、パイプの取り回しによって、ドライバーがコントロールしやすい出力やトルクの特性を作り出す事です。

各部品名称

エキゾーストパイプ

エンジンの燃焼室から吐き出された高温の排気ガスを、周りの機器に加熱による害を与えないように、スムーズに大気中に導く役割を担っています。

O2センサー

触媒を効果的に働かせる為に、排気ガス中の酸素濃度を検知して、空燃比をフィードバック制御する為の部品です。

高温センサー

プラグの失火等で触媒の温度が上がりすぎるとインパネの排気温度警告灯を点滅させる為の温度センサーです。

サブマフラー

レイアウトの都合上、メインマフラーだけでは十分な消音効果の為の容量が足りない事が多く、それを補う役割を担っています。

触媒(キャタライザー)

排気ガス中の有害成分を無害な成分に変換する為の装置で、現在はCO、HC、NOxを浄化する三元触媒が主流となっています。

プリマフラー

サブマフラーを付けても容量が不足する場合、排気管の途中をバジル(膨らませる)加工して対応させます。

メインマフラー

主だった消音効果を有する部品で、大排気量エンジンになればなる程、大きな容量が必要となります。内部構造はかなり複雑になっており、マフラーメーカーの技術力の見せどころと言えます。

排気系の役割

エキゾーストシステムとは、排気ガスがエンジンを出てからの全ての通り道を指します。排気ガスを集めスムーズに流出させるエキゾーストマニホールドからははじまり、排気ガスを浄化する触媒、排気音を小さくするマフラー、それらを繋ぐエキゾーストパイプ、排気の出口となるテールパイプから成っています。

マフラーの主な働きは排気音を下げることにありますが、それには排気ガスの圧力と温度を下げる必要があります。

エンジンシリンダーの排気バルブが開くと、大きな圧力を持った排気ガスは急激に膨張し、空気を振るわせる事により大きな音が出ます。「音」とは空気の振動ですから圧力の変動を小さくすれば音も小さくなります。
そこでマフラーという金属の部屋の中で段階的に膨張させ、段々と圧力を下げたり、圧力の波同士をぶつけあったりする事で音を小さくしています。また、排気ガスは最高900℃以上にもなるので、そのまま20℃前後の大気中に放出すると急激に膨張して大きな音を出してしまいます。そこで、マフラーで膨張させたり、長いエキゾーストシステムを通す事によって段々と温度を下げ、大気との温度差を小さくしています。システム全体としては歩行者に害を与えず、走行中に排気ガスが車内に侵入してくる事を防ぐというような『排気ガスを狙ったところへ導く』という役割があります。

エキゾーストマニホールドの働き

エキゾーストマニホールドの働き 一見すると、エキゾーストマニホールドは排気ガスをひとまとめにする働きしかないように見えますが、実はエンジン性能向上の為に大きな働きをしています。エンジンには点火の順序があり、当然、排気の流れにも順序があります。一つのシリンダーから出た排気ガスが流れ終わらないうちに、エキゾーストマニホールドの合流地点に別のシリンダーからの排気ガスが流れ込んでしまうと、圧力の高い部分がぶつかり合って、スムーズな排気の妨げになります。

エキゾーストマニホールドの働き 排気ガスをスムーズに流す為に、エキゾーストマニホールドの長さがチューニングされています。例えば、4気筒エンジンの場合、1番と2番/3番と4番シリンダー排気がぶつかりやすい為、高性能エンジンでは1番と4番/2番と3番のマニホールドをされぞれ先に合流させる『4-2-1エキゾーストマニホールド』が採用されています。 エキゾーストマニホールドの働き

触媒(キャタライザー)とは

触媒(キャタライザー)とはガソリンエンジンの排気ガス浄化装置の主流が『三元触媒』という装置です。三元触媒はセラミックやステンレスで作った蜂の巣状の部品の表面にプラチナやロジウム等の基金属を付けできています。排気ガス中の有害成分CO・HC・NOxが通過すると、NoxからN(窒素)とO(酸素)が切り離され、切り離されたOがCO(一酸化炭素)と付きCO2(二酸化炭素)に、HCと付いてH2O(水蒸気)とCO2になって無害化されます。この「足し算・引き算」が合わないと余った有害成分がそのまま放出されてしまうので、燃料と空気の割合を正確に調整する必要があります。

「触媒を外せば排気抵抗が減ってパワーアップする」という気がしますが、これは必ずしも正しくはありません。最近のモノリスタイプやメタル触媒は意外と排気抵抗が小さいので、触媒を外してもパワーはほとんど変わらない事に併せて、有害成分の放出になり、道路運送車両法違反となりますので、触媒の取外しは絶対に辞めましょう。

マフラーを長持ちさせるコツ

マフラーを長持ちさせるコツ中に水分をためないように近場のちょい乗りは避ける。
マフラーを損傷する原因のほとんどが錆び。これは経時劣化だから避けられない……、かといえば、これがそうでもないのだ。 マフラーの腐食は内側から起こることが多い。排気ガス中に含まれる水蒸気が冷えたマフラーに当たって結露して内部にたまるために、錆びが内部から発生するのだ。ある程度まとまった距離を乗ればマフラーが温まるので、たまった水分も蒸発してしまうが、マフラーが温まりきらないような短い距離ばかり乗っていると水分がたまったままになり、マフラーの腐食を早めることになる。 つまりマフラーを長持ちさせるポイントは、短い距離をちょこちょこ乗るのを避けること。これはマフラーだけでなく、エンジン本体のためにもなる。

マフラーの劣化の主な原因とは

マフラー劣化の最大の要因の主な原因は「サビ」です。排気ガス中に含まれる水蒸気がマフラーに触れる事で結露して内部に溜まり、サビが内部から発生する事でマフラーの腐食が起こります。ある程度の距離を走行すれば、マフラーが温まり、水分が蒸発しますが、マフラーが温まりきらない短い距離ばかりで使用し続けると蒸発しきれない水分が溜まったままとなり、マフラーの腐食を早める要因となります。

  

保安基準適合品・車検対応品とは

市販されているマフラーを大別した場合、公道で使用できる製品は時代の流れや規制という大きな括りの中で細分化され、いくつかの呼称が使われるようになりました。

細分化された呼称は主にJASMA認定品・保安基準適合品・車検対応品に分けられます。どの呼称も一般行動での使用を目的にしている点では同じです。一般公道で使用するにあたっては「道路運送車両法」並びに「道路運送車両の保安基準」を満足しなければなりませんので「車検対応品=保安基準適合品」として位置付けできます。それぞれの呼称は、法律に着目している製品が「保安基準適合品」、それに伴う検査に着目している製品が「車検対応品」と捉えていただくと分かりやすと思います。

JASMA認定品は「保安基準を基にした独自の自主基準を設け、それに合格した製品」として適合品との差別化図り、日本自動車マフラー協会が第三者的立場に立ち、スムーズな車検業務が行われるようサポートをしている製品である事を明確に伝える為の呼称です。

各メーカーは技術力の向上を目指し、より耐久性の高い材料・塗装・加工・内部構造を追及しています。これは純正品・アフター部品に共通して言える事ですが、マフラーは金属でできており、露出面も多く、内部は過熱による緩急や水分等により腐食・劣化・消音材の消耗等の影響から永久に使用できるものではありません。消音効果の低下、金属の腐敗によるひび割れや、取付の不備(排気漏れ)等などがあれば車検を通すことはできませんし、一般公道で使用した場合は道路交通法により警察の取締対象(一般に整備不良)になります。また、マフラーは車両(エンジン特性・排気量等)によって消音器の容量や構成が異なります。多くのメーカーは余裕を持ってしていますが、車両とマフラーが適合していてもチューニング等により許容範囲を超えてしまえば、満足な消音効果を得ることはできませんし、耐久力も低下し、短期間で性能を全うしてしまう事もあり得ます。

ユーザーの皆さまは、純正部品・アフター部品を含め、安心して使用する為にも定期的に整備・点検を行う事、製品の保証対象外となる事の無いよう、メーカーの使用方法に従ったカスタマイズを行っていただきたいと思います。

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