正直なところ、他の汚染源と比較して、個々の車の排出量は比較的少ないです。しかし、何十万人もの人々がそれぞれ車に座って高速道路を満員にするとき、累積的な影響は計り知れません。渋滞の中に座って、目の前のテールパイプから出る煙をじっと見つめ、空のスモッグに合流するために立ち上がって、その煙が何であるかを少し考えてみてください。それほど多くはないように見えるかもしれませんが、その煙はほんの少し前に車のエンジンに押し込まれて以来、長い道のりを歩んできました。
私たちの自動車が環境に与える影響についての懸念は目新しいものではありません。大気浄化法の1970年版は、EPAに自動車の排出ガスを規制する抜本的な権限を与えました。技術が進歩するにつれて、EPAはより厳格な基準を要求しました。また、新車は40年前よりもはるかにクリーンですが、人々はより長い距離を運転する傾向があり、今日でははるかに頻繁に運転する傾向があり、より多くの汚染の一因となっています。大気浄化法は、1977年に改正され、適用範囲が拡大されました。その後、1990年に再び拡大されました。
自動車メーカーと部品サプライヤーはこれらの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。
コンテンツ排気システムは、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ており、それぞれが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、車軸など、車の他の近くのコンポーネントを包み込むか、他の方法で収容するために曲げられることがよくあります。）各パイプは排気ガスを後方に移動させる役割を果たしますが、セグメントの多くは特殊です。言い換えれば、外部から見ると、システムはエンジンベイからバックバンパーまで伸びる接続されたパイプセグメントの束のように見えますが、排気がその特定のパイプを通って流れるときに追加の目的を果たすものもあります。
たとえば、Yパイプ（単純にY字型のパイプ）を取り付けて、2つの開口部のある端を排気マニフォールドの2つの対応する開口部にボルトで固定し、エンジンの無駄を組み合わせてシステムを進行させることができます。または、車の後端に取り付けると、Yパイプは、車の両側にテールパイプを備えたデュアルエキゾーストシステムを作成するのに役立ちます（多くの場合、スポーティな外観が求められます）。中間パイプは、他の重要なシステムコンポーネントであるマフラーまたはレゾネーターに接続されている場合があります（これらについては次のページで説明します）。デュアルエキゾーストシステムに見られるバランスパイプは、車の運転席側と助手席側の下を移動する排気パルスを均等化するのに役立ちます。エアギャップパイプは、空気の流れに追加の層を提供することにより、熱シールドおよび断熱材として機能する特殊な入れ子パイプです。そして、通常リアバンパーの下から覗くテールパイプは、通常、より大きな開口部を持ち、より実質的な外観の金属でできている可能性があり、高級車の一般的な特徴であるパフォーマンスエキゾーストの外観を与えます。
1つだけではなく、大量のパイプを使用するのは非効率に思えるかもしれませんが、実際には、これらすべてのセグメントが目的を果たします。 1つは、パイプを曲げるのは大変な作業であり、車のあらゆる輪郭に合うように1つの長くて高価で重いパイプを成形するよりも、小さな角度の付いたセグメントをまっすぐなパイプに接続する方が簡単です。また、排気システムのコンポーネントは定期的に摩耗します（もちろん、メーカー、その材料、運転条件、環境要因によって異なります）。まったく新しいシステムを設置するよりも、錆びたパイプの1つのセグメント、強打されたマフラー、または使い古された触媒コンバーターを交換する方が簡単で安価です。
これら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。ええと、いくつかの端は重なり合っていますが、他の端は端と端を合わせています。しかし、少しの援助なしではありません。
さまざまなパイプについて最初に説明しました。これらは排気システムの最も目立つコンポーネントであり、至る所にあるためです。しかし、排気システムは実際には排気ヘッダー（排気マニホールドとも呼ばれます）から始まります。ヘッダーは、隣接する一連のチューブがくっついているように見えます（ただし、多くの場合、頑丈な鋳造金属でできています）。エンジンから直接排気を収集するため、各開口部がエンジンの排気ポートの1つとかみ合うように設計されており、フランジがしっかりと密閉されて排気が逃げないようになっています。ここから、排気ガスはさまざまなパイプやその他のコンポーネントを通って流れ始めます。
各パイプの間に取り付けられているガスケットは非常に重要な役割を果たします。完璧な金属同士のシールを形成することは不可能ではないにしても難しいので、有毒ガスが時期尚早に逃げるのを防ぐために、ガスケットが各接続の間に挟まれています。それらは繊維または他の頑丈で耐熱性の材料でできており、パイプがしっかりと固定されているときにわずかに圧縮するのに十分な柔軟性があります。これは、密閉を形成するのに役立ちます。
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、車の後部近くにあります）。そのチャンバーは非常に複雑な設計になっていますが、排気がスムーズに流れ続けるようにする必要がありますが、エンジンのノイズのほとんどを消音する役割を果たします。岩、羊毛、または合成繊維で満たされた一連のチャンバーとチューブは、ノイズを吸収して制御します。そして、それだけではありません。マフラーは、損傷、腐食、および保温に対して適度に耐性がなければなりません。レゾネーターは、マフラーを補強するために使用される二次的または代替の消音コンポーネントです。スペースが限られている場合は、マフラーの代わりに使用することもできます。
1970年代に一般的になった触媒コンバーターは、自動車の排気ガス中の毒素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「猫」）の内部は金属でコーティングされています。さまざまな種類の触媒コンバーターは、白金、パラジウム、ロジウムのさまざまな組み合わせを使用します。排気ガスが猫に届く前に、一酸化炭素、窒素酸化物、炭化水素の強力で超毒性の組み合わせが含まれています。 （車を排出ガス試験に持ち込む場合、これらは試験中の化学物質レベルです。）これらの毒物が猫の内部を覆っている金属と接触すると、化学反応が起こり、排気ガスの害が少なくなります。 。排気ガスが猫を通過するとき、化学物質のレベルは政府の規制に準拠するために十分に減らす必要があります。
ガスケットについては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）。各種クランプとブラケットがエキゾーストピースを取り付けて車両に固定します。エキゾーストハンガーは、パイプを車のアンダーボディから文字通り吊り下げます。パイプを所定の位置に保持するのに十分な強度と、運転による動きに耐える十分な柔軟性を備えています。そして最後に重要なのは、熱シールドです。高温の排気部品が車の別の部品に特に近い場合、または客室の真下にある場合に追加のバリアとして使用される金属（場合によっては断熱）プレートです。
エンジンが完全に作動した場合、そのサイクルを実行するときに利用可能なすべての燃料を燃焼させ、すべての汚れた部分を動力源に変換します。ただし、エンジンを完全に実行するように設計することはできないため、残り物は汚染物質として存在します。変数が多すぎます。ある量の燃料は常に未燃または部分的に燃えたままであり、これらの残骸は、エンジン燃焼の次のサイクルのための余地を作るために、排気ガスの形で車両から迅速に処理する必要があります。
前述したように、排気は最初にエンジンを出て、エキゾーストマニホールドを通ってシステムに入ります。そこから、システムを相互接続されたパイプを通って、バックバンパー近くのテールパイプを通って出るまで移動します。パイプ自体は実際には排気ガスを冷却するのに役立ちますが、ほとんどの場合、排気ガスが触媒コンバーターとマフラーに（そして通過して）移動するための方法です。
猫は、作動温度に達するまで完全に機能しないため、できるだけエンジンに近づける必要があります。多くの場合、メーカーは猫をマニフォールドのすぐ後に配置するため、エンジンからの熱が猫を暖め、すぐに温度を上げるのに役立ちます。
ガスが猫を通過した後、それは燃え尽きて排気ガスの毒素の最大90％を除去します。次の優先事項は、エンジン音をろ過することです[出典：アレン]。マフラーとレゾネーターは通常、猫のすぐ向こうにあります。この組み合わせには多くのバリエーションがあります。排気を可能な限り落ち着かせるバリエーションもあれば、アグレッシブなトーンに合わせて特別に調整されたバリエーションもあります。そこから、排気ガスは車を出るまで残りのパイプを通って移動します。
これらすべての化学物質が渦巻いているので、排気システムが実際にそれと同じように機能することはかなりの偉業です。手入れの行き届いたエキゾーストシステムは2〜3年続くはずですが、パイプは内側と外側の両方に損傷を与えます。外側では、がれきの影響などの道路状況や、雪、氷、道路の塩分などの環境要因の影響を受けやすくなっています。
しかし、排気システムの劣化のより実質的な原因は内部にあり、パイプが錆で腐食するまでそれはわかりません。エンジンが燃料を燃焼させて動力を生成するときに、このプロセスの副産物が残ることを私たちは知っています-それが排気システムが必要な理由です。これらの副産物の1つは酸性水分であり、金属に非常に損傷を与えます。残念ながら、パイプの内部をきれいに保つ方法は実際にはありません。
エキゾーストパイプが腐ったり、接続が緩んだりすると、エキゾーストリークが発生します。漏れは、ほとんどの場合、大きくて不快な音ですぐに明らかになり、場合によっては、電力の断続的な変動などの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にリークが発生した場合、それはもう少し深刻になります。つまり、排気ガスが適切に処理されておらず、これらの高温の化学物質がすべて大気中にこぼれています。自分自身、乗客、および周囲がろ過されていない排気ガスにさらされないように、できるだけ早く漏れを修正することをお勧めします。
不釣り合いに高レベルの有毒排出物のせいにされることが多いディーゼルエンジンは、排出量を約25％削減し、燃費を向上させるという追加の利点を備えた、新しく改良された排気フィルターによって評判がいくらか回復する可能性があります。ディーゼルモデルを提供してきた歴史を持ついくつかの自動車メーカーは、高出力触媒コンバーターとディーゼルパティキュレート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ます。フォルクスワーゲンのBlueMotionターボディーゼルラインナップ（主にヨーロッパと南アメリカで販売されている）とメルセデスのBlueTecディーゼルはそのような2つの例です。多くの場合、これらのOEMコンポーネントと車種は、全体的な効率を向上させるために軽量化やその他の合理化技術を使用しています。
排気効率の改善は、車を最大限に活用するために重要です。古い車を改善する方法もあります（一般的に良好な状態であると仮定すると、パフォーマンス排気システムは、完全なジャロピーで奇跡を起こすことはありません）。整備士は通常、同一の元の交換部品を注文できますが、アフターマーケットのパフォーマンス部品サプライヤーから、車を改造することが多い代替品もあります（少なくとも、車のアンダーボディを整えることができる限り）。パフォーマンスエキゾーストシステムには、よく言及されるいくつかの利点があります。アフターマーケットメーカーは、聴覚体験が楽しいドライブに不可欠であることをよく知っています。また、近くのドライバーに、車に少し余分なコインが費やされたことも知らせます。ほとんどのメーカーは、微妙な喉の渇きから全面的な轟音まで、さまざまなシステムを提供しています。優れたアフターマーケットパフォーマンスエキゾーストは、スロットルレスポンスを改善し（車がアクセルペダルに加えられた圧力にどれだけ速く、スムーズに反応するか）、馬力を高めることができます。一部のシステムは、燃費を改善することさえできます。パフォーマンスエキゾーストは、ストックエキゾーストよりも制限が少ないため、このパワーブーストを提供できます。エンジンがより多くの空気を押し出すことができる場合（つまり、より多くの空気を取り込むことができる場合）、エンジンがより多くのパワーを生み出すのに役立ちます。しかし、あなたが思うかもしれないことに反して、完全に自由に流れるシステムは逆効果になります。アフターマーケットの排気ガスは、エンジンがサブピーク出力で動作することのないように、適切な量の背圧を提供するように設計されています。そのため、特定の車両用に設計および最適化されたものを選択することが重要です。そして、排気管を引き裂く前に、必要なシステムがストリートリーガルであり、車が排出ガステストに失敗しないことを確認してください。
また、実際のパフォーマンスエキゾーストシステムは、些細な投資に対して驚異的なメリットを提供できないことも理解してください。クリップオンまたはスクリューオンの「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、フルパフォーマンスシステムの外観を与えると主張するエキゾーストチップなどの安価な製品に注意してください。彼らは車の運転性を助けません、そして彼らは余分な重量と風の抵抗を加えることによってそれを妨げるかもしれません。その上、それらの派手なヒントは実際にはだれもだましていません。
初版：2012年2月23日