カスタマイズ講座

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Session5 [基礎]吸排気編 マフラーの交換について
イメージ マフラーを交換することのメリットについては色々とありますが、大きく分けると次の点に集約されると考えられます。
リアビューのドレスアップ効果 スタイリングがアップ
大径の円や楕円、デュアルなどクルマのリアビューを印象的なものに変えられることもマフラー交換のひとつのメリットです。 排気効率の他にマフラー選びの重要なファクターになっているのがサウンドです。サウンドを決定するのはパイプの径などにもよりますが、最も重要になるのがサイレンサー(タイコ部分)の構造や素材などです。サイレンサー内の形状や吸音材の量などで、サウンドはチューニングされるからです。
用途に合った素材が選べる 排圧を変化させてエンジン性能向上を図る
素材が選べこともファッション性・機能性両面でのメリットになります。アルスター、ステンレス、チタンなど最近ではマフラーの素材も豊富です。価格帯や使用状況によってこれらの素材が使い分けられていますから、サビに強いステンレス材、ハイパワー車には熱に強い素材、あるいは軽量なチタン材などから選択することが可能です。 一般的に排圧を下げる(抜けを良くする)ことで、高出力時のエンジン性能を向上させることができます。但し、吸気系およびECUとのマッチングも同時に行われないとバランスががくずれてエンジン不調の原因にもなります。また当然排気音は大きくなるので注意が必要です。
排気システム全体の構造について
エキゾーストシステムは、メインパイプ、サイレンサーなど様々なパーツから構成されています。マフラーの役割は、簡単に説明すると4サイクルエンジンの吸気-圧縮-爆発-排気という行程の最後になる排気の際に、燃焼されたガスをスムーズに排出し、かつ消音するための装置、ということになります。また、マフラーは排気ガス冷却や音量・音質の調整などという役割も担っています。
イメージ
(1)エキゾーストマニフォールド
エンジンの燃費室から吐き出された高温の排気ガスを、まわりの機器に熱による害を与えないように、スムーズに大気中に導くのがエキゾーストパイプの役割です。
(2)O2センサー
触媒を効果的に働かせるために、排ガス中の酸素濃度を検知して、空焼比をフィードバック制御するための部品です。
(3)排気温センサー
プラグの失火などで触媒の温度が上がりすぎるとインパネの排気音度警告灯を点灯させるための温度センサーです。
(4)触媒(キャタライザー)
排ガス中の有毒成分を無害な成分に変換するための装置。現在は、CO・HC・NOXを浄化する三元触媒が主流です。
(5)サブマフラー
レイアウトなどの都合上、メインマフラーだけでは十分な消音効果のための容量が足りないことが多いために、それを補う役目を担います。
(6)メインマフラー
消音の主役がメインマフラー。大排気量エンジンほど、大きな容量が必要です。内部構造は様々なタイプがあります。

サイレンサー部分の構造
ストレート構造
ストレート構造 パンチング(穴開け加工)された一本の筒の回りをグラスウールなどで包んだもの。パンチングの数や、ウールの量などによってサウンドがチューニングされています。排圧上はもっとも有利なタイプといえます。
デュアルパイプシステム
デュアルパイプシステム サイレンサー内部でパイプが2つに分かれている構造となっています。排圧をストレート構造とほとんど変えずに、消音能力を高めることができます。
リアクティブ構造
リアクティブ構造 サイレンサーの中に数本のパイプを配し、いくつかに分割することで、それぞれのパイプ(分割された部屋)を排気が通過する度に音が干渉し合い消音するシステムです。排圧のコントロールが容易にでき、また構造を変化させることで様々なサウンドチューニングが可能です。
エアクリーナーの交換について
エンジンはガソリンを燃焼させて動力に変えています。その燃焼の際には当然空気(酸素)が必要です。エアクリーナーを効率のよいものに交換することで吸気抵抗を少なくし、より多くの空気を取り入れられるようにすることで、パワーアップにつながります。また、むき出しのタイプのエアクリーナーならそのルックスからエンジンルームのドレスアップ的効果が期待でき、さらにアクセルを踏み込んだときの独特の吸気音もスポーティな雰囲気を演出してくれます。しかし、エアクリーナー個々のメリット・デメリットを良く理解した上で、目的に合ったものを選定することが大切です。
フィルターの形状と特徴
フィルターには大きく分けて純正交換タイプとむき出しタイプの2つがあります。純正交換タイプは標準のクルマに付いているエアクリーナーボックスやサクションパイプはそのまま使い、フィルター部分だけを吸気効率の高い素材のものへと変更するタイプです。むき出しタイプはエアクリーナーボックスを取り外し、そのかわりに円錐やキノコ型のフィルターユニットを装着するものです。純正のフィルターより表面積を大きくとることができ、よって空気の流入量を更に増やすことができます。材質もコットン、ウレタン製スポンジ、細かい編み目のステンレスなどいろいろあり、汚れた場合は洗って最使用できるものもあります。防塵性能やエアフローメーターへの影響等の面から、適合性を十分チェックすることが肝要です。
純正交換型
純正交換型 純正のフィルターのみをそっくり交換するタイプで、効果はむき出しタイプに比べて小さい場合が多くなります。「純正が交換時期にきているから」というときなどに交換できる手軽さとリーズナブルなな価格も魅力的です。
円錐型
円錐型 純正のフィルターのみをそっくり交換するタイプで、効果はむき出しタイプに比べて小さい場合が多くなります。「純正が交換時期にきているから」というときなどに交換できる手軽さとリーズナブルなな価格も魅力的です。
キノコ型
キノコ型 半球状のスポンジを金属製のネットで覆ったもので、その形からキノコ型と呼ばれています。吸塵材のスポンジは、吸塵効果を高めるために専用のオイルを染みこませて使います。(このオイルを染み込ませるタイプを湿式、オイルを使わない物を乾式といいます)
豆知識 JASMAってなに?
JASMAとは、「日本自動車スポーツマフラー協会」の略で、道路交通法、道路運送車両法の保安基準に基づき排気ガス、騒音、熱害などの公害防止、安全確保などに関して独自の厳しい基準を設け、協会認定のスポーツマフラーとしての品質を明確にすることを目的に、1989年に作られた団体です。JASMAの規定には以下のようなものがあり、その基準を満たしたマフラーにはプレートが貼られています。なお、平成15年4月に法改正が行われ、いわゆる「爆音マフラ−」装着者などの悪質な違法車両に対する取り締まり及び罰則が強化れています。

●JASMA
主に平成10年11月以前の騒音規制(103dB)をクリアしたJASMA自主基準適合部品に装着されているプレートです。
●SR JASMA
JASMA基準認定品ではないが、保安基準は満たしているマフラーに装着されている保安基準推奨品プレートです。
●R98 JASMA
平成10年11月に改正された近接排気騒音規制値(98dB)をクリアしているマフラーに装着されるプレートです。
●RO JASMA
競技専用マフラーに装着されているプレートです。このプレートが付いているマフラーは公道上で使用はできません。
point マフラーの素材と特徴
●一部ステンレス
デザイン的な面や対腐食性の面から、メインサイレンサー部分にステンレスを用い、メインパイプは特殊なコーティングを施したスチールを使っているマフラーです。オールステンレス製やチタン製マフラーに比べてコストを低くおさえることができます。
●オールステンレス
メインパイプからメインサイレンサー、そしてテールエンドまで総てステンレス製のマフラーです。対腐食性、見た目の美しさに優れています。現在ではスポーツ系マフラーの中で最もポピュラーなタイプで、多くのメーカーから様々なタイプの製品がでています。
●チタン
近年台頭してきたのがこのチタン製のマフラーです。スチール、ステンレスと比較すると非常に軽量で、使っているうちに独特の焼け色になってくるのもポイントです。さらに耐久性も良好ですが、素材自体が高いのと、加工も難しく価格はステンレス製に比べかなり高くなります。やや甲高い排気音になることが多いようです。
注意事項 センターパイプやフロントパイプ交換はリスク大!
排気システムには、O2センサーや排気音センサーの他、キャタライザー(触媒)にもセンサーが取付けられている場合があり、これらのセンサーはコンピューターの逐次情報を送っています。コンピューターは、これらのデータを解析し空燃費の最適化などの制御をしています。これらのセンサーに関連するパーツを変更すると、せいじょうに制御できなくなる場合があり、重大なエンジントラブルにつながる可能性があることを認識しておく必要があります。
注意事項 過度の吸気量流入はキケン!
吸気の空気量を増大することを目的としたエアクリーナーの装着は、エアフローメーターへの影響およびこれに伴うコンピューター制御にも悪影響を与える場合があります。吸気量や空燃費の急激な変動によって、最悪の場合にはエンジンの破損につながるなどの危険性もあります。
●交換後のエンジンの特性の変化に注意
アフターパーツ用排気系の中には、高回転域のパワーを重視するあまり極端な排圧の提言を狙ったものがありますが空燃費制御のバランスがくずれて中低速性能が損なわれる場合があります。そのため必要以上にアクセルを踏み込み、燃費が悪化したりするケースも考えられます。さらにメインサイレンサーやメインパイプが太くなっているものが多いので、きちんと最低地上高が確保できるか確かめておく必要もあるでしょう。
●効率を追求するあまりフィルター性能を犠牲にしているケースも
低吸気抵抗を追求しすぎて、本来フィルターとして必要な防塵機能が弱い製品があります。吸気効率を最優先させるレース車両などでは、エアクリーナーが装着されていない例もありますが、通常は吸気とともに入り込むホコリなどでエンジン内部を炒めてしまう恐れもあり、エアクリーナー選定に当っては十分な注意が必要です。

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