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。 それは大きな円形または楕円形の部屋のように見えます（通常、常にではありませんが、車の後部近くで見つかります）。 その室は非常に複雑なデザインを持っています。それは、排気がスムーズに流れ続けることを可能にしなければならないにもかかわらず、エンジンの音のほとんどを黙らせる役割を担っています。 岩石、羊毛、合成繊維などで満たされた一連のチャンバーとチューブが、ノイズを吸収しコントロールする。 それだけでなく、マフラーは損傷、腐食、保温に対して適度な耐性がなければならない。

1970年代に一般的になった触媒コンバータは、車の排気ガス中の有害物質のレベルを下げるための主要かつ最も効率的な手段です。 触媒コンバーター（または「キャット」）の内部は、金属でコーティングされています。 触媒コンバーターの種類によって、プラチナ、パラジウム、ロジウムの組み合わせが異なります。 排気は触媒に到達する前に、一酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素の強力で超有害な組み合わせが含まれています。 (排気ガス検査では、このような化学物質が検査されるのだ。） これらの有害物質が触媒の内側を覆う金属と接触すると、化学反応が起こり、排ガスの有害性が低くなるのです。

ガスケットについてすでに説明しましたが、排気システムには他の基本的なハードウェアが必要です。 フランジは一般的にガスケットと同じ目的を果たしますが、これらは金属でできています（パイプの端に直接形成されることもあります）。 エキゾーストハンガーは文字通りパイプを車の下半身から吊り下げるもので、パイプを固定するのに十分な強度を持ちながら、走行による動きに耐えられる柔軟性を備えています。 そして最後が、ヒートシールドです。

出口ルート

エンジンが完璧に作動するならば、そのサイクルを実行するときに利用できる燃料をすべて燃焼させ、すべての汚れた部分を動力源に変換する。 しかし、エンジンが完璧に動くように設計することは不可能であり、変動要因があまりにも多すぎるため、燃え残りが汚染物質として存在するのです。 これらの残りは、次のエンジン燃焼サイクルのために、排気という形ですばやく車外に処理される必要があります。 そこから、相互に接続されたパイプを通って、後部バンパーの近くのテールパイプから出るまで、システムを下降します。 パイプ自体は実際に排気を冷却するのに役立ちますが、それらはほとんど排気が触媒コンバータとマフラーに移動する（そしてそれを通過する）ための手段です。 多くの場合、メーカーはマニホールドのすぐ後に触媒を配置するので、エンジンからの熱は触媒を暖め、すぐに温度上昇させるのに役立ちます。 マフラーとレゾネーターは、通常、キャットのすぐ先に位置しています。 この組み合わせには多くのバリエーションがあり、排気をできるだけ和らげるものもあれば、攻撃的な音に特化してチューニングされたものもあります。 そこから、排気は残りのパイプを通って車外に出ます。

周囲で渦巻くすべての化学物質で、排気システムが実際にそれのようにうまく機能することは非常に偉いことです。 よく手入れされた排気システムは2～3年は持つはずですが、パイプは内側と外側の両方にダメージを受けます。

しかし、排気システムの劣化のもっと大きな原因は内部にあり、パイプが錆で腐食するまで見ることができないのです。 エンジンが燃料を燃やして力を出すと、その過程で副産物が出ることが分かっています。 この副産物のひとつが酸性の水分で、これが金属にダメージを与えるのです。

排気管が腐ったり、接続が緩んだりすると、排気漏れが発生します。 漏れは、ほとんどの場合、大きな不快な音ですぐにわかり、場合によっては、断続的に出力が変動するような運転性の問題が発生します。 しかし、信じられないかもしれませんが、これらは本当の問題ではありません。 触媒コンバーターの前で漏れが発生した場合は、さらに深刻で、排気が適切に処理されず、高温の化学物質が大気中に放出されることになります。

Keeping the Pipes Clean

Those chrome exhaust tips aren’t really fooling anyone.

Those chrome exhaust tips are really fooling anyone.The chrome exhaust tips are not really fooling anyone.It’s always good idea to get leaks fixed as soon as possible to avoid yourself, your passenger and your surroundings to unfiltered exhaust fumes[4144].

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ディーゼル エンジンは、不釣り合いに高いレベルの有害排出物のために非難されることが多いですが、排出量を約 25 パーセント減らし、さらに燃料経済性を高めるという新しい、改良型の排気フィルターによって、その評判は多少救われたかもしれません。 ディーゼル車を販売してきたいくつかの自動車メーカーは、強力な触媒コンバーターとディーゼル微粒子フィルターを組み合わせた同様のシステムを導入している。 フォルクスワーゲンのターボディーゼル車「ブルーモーション」（主に欧州と南米で販売）やメルセデスのディーゼル車「ブルーテック」などがそれである。 多くの場合、これらの OEM コンポーネントや車種は、全体的な効率を向上させるために軽量化およびその他の合理化技術を使用しています。

改善された排気効率は、車を最大限に活用するために重要で、古い車を改善する方法さえあります（それが一般的に良い状態にあると仮定して-高性能排気システムは、完全に古い車では奇跡は起こらないでしょう）。 整備士は通常、同一のオリジナルの交換部品を注文することができますが、アフターマーケットの性能部品サプライヤーからの代替品もあり、しばしば車を一新することができます（少なくとも、とにかく、車の下半身がきれいにすることができるのと同じくらいに）。 パフォーマンスエキゾーストシステムの利点はよく言われることです。 アフターマーケットメーカーは、聴覚体験が快適なドライブに不可欠であることをよく理解しており、また、近くのドライバーに車に少し余分にお金がかかっていることを知らせることができます。 ほとんどのメーカーが、かすかな喉越しから全開の轟音まで、さまざまなサウンドのシステムを提供しています。 アフターマーケットの高性能エキゾーストは、スロットルレスポンス（アクセルペダルの踏み込みに対する車の反応の速さとスムーズさ）を向上させ、馬力を増加させることができます。 システムによっては燃費を向上させることもできます。 性能の良いエキゾーストは、純正エキゾーストよりも制限が少ないので、このようなパワーアップが可能です。 エンジンがより多くの空気を送り出すことができれば（それは同時に、より多くの空気を取り込むことができることを意味します）、エンジンはより多くのパワーを生み出すことができるようになります。 しかし、あなたが考えているのとは逆に、完全に自由な流れのシステムは逆効果になります。 アフターマーケットのエキゾーストは、エンジンが最高出力以下で動作することにならないように、ちょうどよい背圧を提供するように設計されています。 ですから、あなたの車種に合わせて設計され、最適化されたものを選択することが重要です。 そして、あなたの排気管を取り壊しに行く前に、あなたが望むシステムが路上で合法であり、あなたの車がその排ガス試験に失敗する原因にならないことを確認してください。

あまりにも、本物のパフォーマンスの排気システムは些細な投資のために心を打つような利点を提供できないことを理解しています。 クリップオンやスクリューオンの「パフォーマンス」エキゾーストシステムコンポーネントやエキゾーストチップなど、完全なパフォーマンスシステムのように見えると主張する安価な製品に注意してください。 これらは車のドライバビリティを助けることはなく、余分な重量と風の抵抗を加えることで邪魔になる可能性さえあります。 また、そのような派手なチップは本当に誰も騙すことはできません

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