エキゾーストマニホールドとは何ですか？どのように機能しますか？

エキゾーストマニホールドとは

自動車工学では、排気マニフォールドが複数のシリンダーからの排気ガスを1つのパイプに収集します。

エキゾーストマニホールドは極端にさらされています–それは加熱と冷却であり、それが絶え間ない膨張と収縮を引き起こします。マニホールドは、絶え間ない極端な温度変化による応力のために、時間の経過とともにひびが入る可能性があります。

エキゾーストマニホールドは、一般的に単純な鋳鉄またはステンレス鋼のユニットであり、複数のシリンダーからエンジンの排気ガスを収集し、それを排気管に送ります。多くのエンジンには、アメリカ英語ではヘッダー、イギリス英語とオーストラリア英語では抽出マニフォールド、イギリス英語では単に「管状マニフォールド」と呼ばれるアフターマーケットの管状エキゾーストマニホールドがあります。

これらは、各シリンダーの個別の排気ヘッドパイプで構成され、通常、コレクターと呼ばれる1つのチューブに収束します。コレクターを持たないヘッダーは、zoomieヘッダーと呼ばれます。

最も一般的なタイプのアフターマーケットヘッダーは、プライマリチューブ用の軟鋼またはステンレス鋼のチューブと、フラットフランジ、およびプライマリと同様の材料で作られたより大きな直径のコレクターで作られています。

それらはセラミックタイプの仕上げ（時には内側と外側の両方）でコーティングされるか、耐熱仕上げで塗装されるか、またはむき出しになります。クロームメッキのヘッダーもありますが、使用後は青色になる傾向があります。磨かれたステンレス鋼も着色しますが（通常は黄色の色合い）、ほとんどの場合、クロムよりも少なくなります。

使用される変更の別の形式は、標準またはアフターマーケットのマニホールドを絶縁することです。これにより、エンジンベイに放出される熱量が減少し、インテークマニホールドの温度が低下します。断熱材にはいくつかの種類がありますが、特に一般的なのは3つです。

• セラミックペイントをマニホールドにスプレーまたはブラシで塗り、オーブンで硬化させます。これらは通常薄いため、絶縁性はほとんどありません。ただし、輻射による熱出力を減らすことで、エンジンベイの加熱を減らします。
• セラミック混合物は、溶射によってマニホルドに結合され、非常に優れた断熱性を備えた丈夫なセラミックコーティングを提供します。これは、パフォーマンスプロダクションカーやトラック専用レーサーでよく使用されます。
• エキゾーストラップはマニフォールドに完全に巻き付けられます。これは安価でかなり単純ですが、マニホールドの早期劣化につながる可能性があります。

パフォーマンスエキゾーストヘッダーの目標は、主に流れ抵抗（背圧）を低減し、エンジンの体積効率を高めて、出力を向上させることです。発生するプロセスは、気体の法則、特に理想気体の法則と結合気体の法則によって説明できます。

エキゾーストマニホールドガスケットが重要な理由

エキゾーストマニホールドガスケットは、他のガスケットと同様に、2つの異なる金属部品の間に挟まれたシール面として機能します。ガスケットは金属または複合材料の層でできており、2つの金属表面がエンジンの動作寿命にわたって無数の加熱/冷却膨張および収縮サイクルを経るときの漏れを防ぎます。

排気行程中、排気バルブが開き、使用済みガスがシリンダーヘッドの排気ポートを通って燃焼室から排出されます。ガスケットはヘッドに対する気密シールであるため、ガスはエキゾーストマニホールドと排気システムの残りの部分に流れ込みます。

ガスケットは、有害ガスと信じられないほどの高温が間違った場所でエンジンから逃げるのを防ぎます。

エキゾーストマニホールドガスケットの故障の兆候

一般的に、エキゾーストマニホールドガスケットは丈夫なアイテムであり、多くの場合、100,000マイルをはるかに超えて持続します。ただし、エンジンのメンテナンスと炭素の蓄積が不足していると、燃焼室と排気ポートにホットスポットが発生する可能性があります。これにより、ガスケットが発火したり、外側に膨張したりする可能性があります。これは、燃料システムクリーナーを使用して炭素の蓄積を取り除くことを忘れないでください。

ガスケットが故障すると、設計されていない場所で排気システムに新鮮な空気が入り、排気バルブが焼損する可能性があります。これは費用のかかる修理であり、より多くの損傷につながる可能性があるため、不良の排気ガスケットをできるだけ早く交換することをお勧めします。

エキゾーストマニホールドガスケットがこのように故障した場合、症状はかなり明白です。探すべきものは次のとおりです。

• エンジンノイズの増加。 マフラーの下流を通過しないため、エンジン音がこもりません。これにより、シビックはカムされた大きなブロックのように聞こえます。
• 臭いまたは目に見える排気ガス。 漏れがあると、未処理の排気がエンジンベイに吹き飛ばされます。あなたは時々これを煙の蒸気として見ることができます。また、非常に高温で、周囲のエンジンベイのプラスチックを溶かす可能性があります。
• パフォーマンスの低下。 排気および排出システムは、現代の車両の微調整されたエンジンの一部です。背圧と排気センサーの読み取り値が突然不足し、エンジンのパフォーマンスが低下します。
• 燃費が向上しました。 馬力と同じように、MPGもヒットします。 ECMが障害を補うのに十分に適応できない場合、エンジンは大量のガスを使用します。

排気システムはどのように機能しますか？

排気システムは、燃焼システムから出てくるガスを車から遠ざける役割を果たします。さらに、燃焼システムの高速および爆発に関連する騒音を消音します。最後に、有毒ガスを冷却し、車を出る前に害の少ないガスに変換します。

このような厄介な責任を負って、排気システムはそれが正しく仕事をするのを助けるために特定の部品で構成されています。これらの部品には、マニホールド、熱シールド、ジョイント、パイプ、マフラー、およびフレキシブルユニオンが含まれます。排気システムは、車両の他の部分と比較して最も過酷な条件を経験します。最高1200度から周囲温度まで温度を下げる必要があります。

寒い時期には、燃焼システムの副産物として水が発生する可能性があります。この水は、時間の経過とともに排気システムを錆びさせる可能性があります。さらに、排気システムは車両の下部に配置されているため、さまざまな道路状況（雪、氷、土、塩など）に直面することになります。

とはいえ、排気システムの定期的な修理やメンテナンスを車両の他の部分よりも頻繁に行う必要があるかもしれないことは驚くべきことではありません。

エキゾーストマニホールドリークの症状

エキゾーストマニホールドの漏れがあることを知っていると、簡単に見つけることができます。ただし、リークがどこから来ているのかを正確に特定することはより困難です。

排気システムに漏れがあることを示す一般的な症状には、次のようなものがあります。

• エンジンの奇妙な音
• 燃費が悪い
• エンジンベイはやけどのようなにおいがします
• 加速力の低下

以前の症状のいずれかが発生した場合は、目視検査を使用してリークを確認する必要がある場合があります。

目視検査を行う前に、特に車が走行している場合は、排気システムが沸騰している可能性があることに注意する必要があります。したがって、調査を行う前に、車両が少なくとも2時間ほど冷えていることを確認する必要があります。検査を行うときは安全手袋を着用することをお勧めします。

車両が冷えたら、ボンネットを開けてマニホールドを見つけます。エキゾーストマニホールドは熱シールドの下に隠れている可能性があるため、見つけるのは少し難しいかもしれません。マニホールドは通常、排気管（複数のさびた管の1つ）の近くにあります。

エキゾーストパイプをたどり、漏れやひび割れがないか確認します。メカニックミラーを使用して、すべての排気システムコンポーネント（触媒コンバーター、マッフル、レゾネーターなど）が上部の下部から漏れていないかどうかを確認してください。

エキゾーストマニホールドの漏れ音はどのように聞こえますか？

奇妙な特定の音を聞いて、マニホールドの漏れをチェックすることをお勧めします。

エキゾーストマニホールドの漏れは、トリックやパフのように聞こえ、触媒コンバーターやエンジンに近づくと音が大きくなります。エンジンを始動し、モーターに友人の回転を入れて、音が大きくなったり変化したりするかどうかを確認します。エキゾーストパイプの騒音を監視します。

エキゾーストシステムは沸騰している可能性があるため、パイプに手で触れないでください。必ず安全手袋を着用してください。

エキゾーストマニホールドリークの結果

前述したように、エキゾーストマニホールドに漏れがあると、有毒ガスは車から出るのではなく、車の中に戻ります。

漏れの場所と重大度によっては、ガスの流れが逆になると、次のような多くの問題が発生する可能性があります。

• 酸素センサーの機能を乱す
• 燃料トリムへの影響
• EGRバルブの不適切な機能の原因
• 触媒コンバーターの故障につながる可能性があります
• 排気バルブの損傷

エキゾーストマニホールドのリークの原因は何ですか？

マニホールドリークの主な原因は3つあります。

1。マニホールドガスケットの漏れ

前述したように、排気システムを流れるガスは非常に高くなる可能性があります。その後、車が冷えると、排気システムの温度が劇的に低下します。この加熱と冷却のサイクルにより、排気システムのすべての部分が順番に膨張および収縮する可能性があります。膨張と収縮により、ガスケットに亀裂や破損が生じる可能性があります。

マニホールドガスケットは、排気システム全体を密閉する役割を果たします。ガスケットが損傷したり、ひびが入ったりすると、ガスが車に漏れて戻り、車の全体的なパフォーマンスに影響を与え、エンジンに異音が発生します。

2。マニホールド自体の亀裂

マニホールドガスケットに起こるかもしれないことのように、マニホルド自体は排気システムの加熱と冷却のサイクルのためにひびが入るかもしれません。マニホールドの小さな亀裂は目立たない場合があります。エンジンを始動すると、奇妙な音がすることがあります。

これらの音は、金属部品が熱で膨張して亀裂を閉じるため、運転するまでに減少します。ただし、亀裂がどんどん大きくなると、金属の膨張によって亀裂を閉じることができなくなり、重大なエンジン故障が発生する可能性があります。

3。マニホールドボルトの破損または緩み

マニホールドは2本の大きなボルトで排気システムに接続されています。これらのボルトは、継続的な加熱と冷却、または時間の経過による摩耗や破損により、緩んだり破損したりする可能性があります。

マニホールドボルトが緩んだり壊れたりすると、穴が開いてマニホールドに漏れが生じ、有毒ガスの流れの方向が逆になる可能性があります。

エキゾーストマニホールドの漏れを修理するのにどれくらいの費用がかかりますか？

自動車分野では、整備費は部品費と人件費に分けられ、必要な時間数で測られます。人件費は、修理の場所（ディーラーと修理店など）によって大きく異なります。

一般的に、エキゾーストマニホールドの漏れを修理するには、2〜3時間の修理が必要です。 1時間あたりの平均人件費は80ドルから90ドルの範囲です。つまり、マニフォールドリークの修正には、人件費のみで160ドルから270ドルの費用がかかります。ただし、1時間あたりの人件費が約110ドルであるディーラーでマニホールドの漏れを修理したい場合、この数は最大330ドルになる可能性があります。

一方、マニホールドの漏れを自分で修理すれば、人件費全体を削減できます。

部品コストは、車両のメーカー、モデル、年式、およびモーターのシリンダー数（4、6、8など）によって異なります。たとえば、シボレーインパラのガスケットのコストは、地元の自動車修理店から購入した場合、18ドルから28ドルの範囲です。ただし、同じシボレーインパラのガスケットは、販売店から購入した場合、50ドルかかる可能性があります。

結論として、エキゾーストマニホールドのリークを修正するためのコストは、自分で設定した場合の18ドルから、ディーラーで修正した場合の400ドルまでの範囲になる可能性があります。