ニュース - 排気システムはどのように機能するのか?パート C (終了)

排気システムはどのように機能するのでしょうか?パート C (終了)

さて、デザインについてお話しましょう排気システム ちょっと。

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したがって、メーカーが製品を設計するとき、排気システム、その設計にはいくつかの制約があります。それらの制約の 1 つはフィッティングです。そのため、特に排気ヘッダーは、エンジン ベイに適合してパッケージ化する必要があり、さまざまな障害物を回避して車両後部に到達する必要があります。したがって、適合性が重要な制約となります。

もう 1 つの制約はノイズです。したがって、排気システムは一定レベルの騒音低減を達成する必要があります。3 番目の要素はコストであるため、メーカーは、システムの製造と取り付けに一定のコストをかけて排気システムを構築する必要があります。排出ガスもあるため、排気システムは特定の排出要件を達成する必要があり、最終的にはパフォーマンスが必要になります。したがって、排気システムの性能は、その設計を一定のレベルに決定します。

明らかに、車両が異なれば、これらの制約に対する優先順位も異なります。ご存知のとおり、特定の車両は、装備や騒音の低減などを非常に重視しますが、他の車両、おそらく高性能車両は、システムのパフォーマンスを達成するためにより多くの努力を払うでしょう。しかし、排気システム、そして実際にはこれらのさまざまな設計要件は、排気システムが、性能部品がエンジンの性能に大きな違いをもたらす可能性がある車両の領域の 1 つであることを意味します。

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ここで、ヘッダーの設計と、いわゆる掃気の効果について説明します。掃気とは、排気ガスがエンジンを通して引き込まれ、空気の流れと体積効率を高める方法です。これらすべてについては、ヘッダーについて説明するときに説明します。ただし、これらの設計間のトレードオフが排気システムの設計と性能に影響を与えることを知っておいてください。

エキゾーストを見て最も注目すべき点の 1 つは、パイプの直径です。したがって、メイン排気管の直径は、ピーク回転数でエンジンを通過する空気の流れによって決まります。したがって、毎分立方フィートがこれに使用される尺度です。このエンジンから出てくるガスの量をピーク時の毎分立方フィートで測定し、残りの排気システムのサイズをその要件に合わせて決定します。したがって、一般的な経験則では、1 馬力ごとに、1 分あたり 2 立方フィートの排気ガスが排出されます。

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したがって、2001 マツダ MX5 ミアータのエンジンは、ストック エンジン、ストック 1.6 で 108 のブレーキ馬力を生成します。したがって、これにより毎分約 220 立方フィートの排気ガスが発生し、それらはパイプに沿って運び去る必要があります。これは古典的なもので、道路車両の排気管の標準サイズは 2 と 4 分の 1 インチです。このパイプを測定すると、このパイプの直径を見てみましょう。55 ミリメートルになり、これは約 2 と 1/4 インチです。つまり、これは典型的な排気パイプです。

V8 エンジンでは、明らかにより大量の排気ガスが排出されますが、おそらくまだ 2 と 1/4 インチのパイプが純正で取り付けられていることがわかります。しかし、デュアルエキゾーストを備えていることがわかります。したがって、1 つの排気は片側から出ており、もう 1 つの排気はシリンダーの反対側のバンクから出ています。そして、それらは車の後部に向かうため、V 字型エンジンには事実上 2 つの排気システムが搭載されています。

したがって、排気管を大きくすれば車両のパフォーマンスが向上すると考えたくなるかもしれません。排気ガスがより速く車両後方に移動することになります。そしてそれは実際には真実ではありません。つまり、パイプが大きすぎると、そのパイプに沿って流れる排気ガスの速度が遅くなり、パイが小さすぎると、明らかに流れが制限されることがわかります。しかし、最適なサイズのパイプがあることが重要です。これは、大きな古い 5 インチのエアコンダクトをこの物体に投げつけ、ポンプで車の後ろに出し、大きな古いバケツを置くだけの話ではありません。そこに大きなテールパイプがあり、それは本当にスポーティに見えるでしょう。車の端にすごい立派なテールパイプがあるかもしれませんが、おそらく 2 インチ、2 インチと 1/4 インチ、2 インチ半のパイプが実際に車の内側に沿って走っているでしょう。

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そして、その構造、つまり排気システムに使用される実際の素材は、一般に軟鋼です。事実上、すべての純正エキゾーストは軟鋼で作られています。そして、排気システムは錆びと腐食で有名であることをご存知でしょう。車両の下を見ると、錆びた排気管が見えます。それはなぜでしょうか?それは、排気管の寿命が特に厳しいからです。そのため、これらは高温で長時間動作し、排気が加熱され、その後冷却されるにつれて温度が変動します。

さらに、これらの有害で不快な腐食性の高温ガスが常に充満しており、内部で腐食を引き起こし、腐食を促進します。そこには高温のガスだけでなく、蒸気もあります。したがって、蒸気は燃焼プロセスの副産物であり、エンジンが最初に始動すると蒸気が生成され、その蒸気は排気システム内に蓄積して溜まり、排気が立ち上がるまで特にマフラーの内部、触媒コンバーターの内部に溜まります。温度が上昇すると、明らかに水が再沸騰して車両のテールパイプから取り出されます。

しかしそれまでは、パイプの中に留まります。また、短い距離を何度も走行する車両で、排気システムが一定の温度に達しない場合は、排気システム内に水と蒸気が蓄積するため、腐食がさらに早くなる傾向があります。さらに、排気管は車両の下に垂れ下がっているため、道路上のあらゆる塩分や一般的な水、天候と常に接触しています。したがって、排気システムは腐食する傾向があります。それを回避する1つの方法は、ステンレス鋼で作られたアフターマーケットの排気システムです。

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ここには 2 つの排気システムがあり、まったく同じで、同じ年代のものです。これらは同じ年代の車両からのものです。これは純正のステンレス鋼、軟鋼エキゾーストシステムです。もう1つはステンレススチールで、摩耗の違いがわかります。ここのパイプでも、明らかに少しザラザラしていますが、このパイプのようにひどく腐食したり、穴が開いたり、錆びたりすることはありません。したがって、ステンレス鋼の排気管は、より優れており、長持ちしますが、かなり高価です。

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これらの柔軟なジョイントは横置きエンジンにあります。したがって、排気が横置きエンジンに適合する場合、それは横向きに適合するエンジンになります。この車両のように車両の長さに沿ってではなく、車両の横方向に走っています。つまり、ここにあるのは横置きエンジンを備えたリアエンジン後輪駆動車です。エンジンが車両を横切って走っているので、内部を見ることができます。

これは前輪駆動車または全輪駆動車でより一般的であり、排気にフレキシブルジョイントがある理由は、横置きエンジンは車輪を左右に駆動するため、より揺れる傾向があるためです。横向きに取り付けられたエンジンは横向きに取り付けられ、揺れる傾向が少ない縦置きエンジンとは対照的に、実際のエンジンは横向きに回転します。

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排気カットアウト (3)

以上が排気システムの概要です。車両において最も重要なシステムの 1 つです。これには、ヘッダー、マニホールド、EGR システム、触媒コンバーター、O2 センサー、サイレンサーとマフラーが含まれます。この記事があなたのお役に立てば幸いです。またね。


投稿日時: 2022 年 10 月 18 日