実のところ、個々の車の排出量は、他の汚染源に比べれば比較的少ないものなのです。 しかし、何十万人もの人々がそれぞれ車に座り、高速道路を満杯にすると、その累積効果は莫大なものになります。 渋滞に巻き込まれながら、目の前の車のテールパイプから排出される煙が、空に広がるスモッグと一緒に上昇するのを眺めているとき、その煙が何であるか、少し考えてみてください。 見た目はそれほどでもないかもしれませんが、その煙は、ほんの少し前に車のエンジンから押し出されたときから、長い道のりを歩んできたのです。 1970年に制定された大気浄化法では、EPAに自動車の排ガスを規制する包括的な権限が与えられました。 技術の進歩に伴い、EPA はより厳しい基準を設定するよう求めています。 新しい車は40年前の車よりはるかにクリーンですが、現代人はより多くの距離を、より頻繁に運転する傾向にあり、より多くの公害を引き起こしています。
自動車メーカーと部品メーカーは、このような変化に対応する必要があり、ご想像のとおり、自動車の排気システムも大幅に進化する必要がありました。
排気装置の構成要素 — 煙の出るパイプ
排気装置は主にいくつかの異なる形状のパイプで構成されており、それぞれが互いに接続するように設計され、車の下側の特定の部分に適合するように形作られています(パイプはしばしば、車軸など車の近くの他の構成要素を取り囲むように曲げられることもあります)。 それぞれのパイプは、排気ガスを後方へ送る役割を担っているが、多くのセグメントは特殊である。 たとえば、Y字パイプ(これは単にY字型のパイプです)は、2つの開口部のある端が、排気マニホールドの対応する2つの開口部にボルトで取り付けられ、エンジンの排気がシステムを通って進むように結合されるかもしれません。 また、車の後部に取り付けると、Y字パイプは車の両側にテールパイプを持つデュアルエキゾーストシステムを作るのに役立ちます(しばしば求められるスポーティな外観のため)。 中間パイプはマフラーやレゾネーターに接続されることもあり、これらも重要なシステム構成要素です(次ページで説明します)。 バランスパイプはデュアルエキゾーストシステムで使用され、運転席と助手席の下を通る排気パルスを均等にするのに役立ちます。 エアギャップパイプは、空気の流れのために余分な層を提供することによって、熱シールドと絶縁体として機能する特殊な入れ子パイプです。
1本のパイプではなく、1トンのパイプを持つことは非効率的に見えるかもしれませんが、実際には、すべてのこれらのセグメントは目的を果たします。 1つは、パイプを曲げるのは大変な作業で、1本の長く高価で重いパイプを車のすべての輪郭に合うように成形するよりも、小さな角度のセグメントをまっすぐなパイプに接続する方が簡単だからです。 また、排気システムの部品は一定の間隔で摩耗します(もちろん、メーカー、その材料、走行条件、環境要因によって異なります)。
すべてのパイプがどのように組み合わされているのか不思議に思うかもしれません。
その他の排気部品 – ヘッダー、ハンガーなど
マフラーは車の排気システムのもう一つの重要な部品です。
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最初に各種パイプを説明しましたが、これは排気システムの中で最も目につき、普及している部品であり、あちこちにあるので、このように説明しました。 しかし、排気システムの本当の始まりは排気ヘッダー(排気マニホールドとも呼ばれる)です。 ヘッダーは、隣接する一連のチューブをくっつけたように見えます(ただし、多くの場合、頑丈な鋳造金属で作られています)。 エンジンからの排気を直接集めるので、それぞれの開口部がエンジンの排気ポートのひとつに合うように設計され、フランジでしっかりとシールして排気が漏れないようにします。
各パイプの間に装着されるガスケットは、非常に重要な役割を担っています。 金属と金属を完璧にシールすることは不可能ではないにせよ、難しいので、ガスケットは各接続部の間に挟まれ、毒ガスが早期に逃げないようにします。 ガスケットは、繊維や耐熱性のある素材でできており、パイプを強く挟み込むとわずかに圧縮される程度の柔軟性を持っている。
マフラーは排気システムのもう一つの重要な部分です。 …