車のマフラーの構造って?音に意味はあるの?

マフラーといわれて連想するのは、冬の必需品・・・ですが、車のマフラーといえば排気パイプのことです。エンジンからの排気をパイプを通して車体の後ろへ導きます。さてこのマフラーはなぜマフラーというのでしょうか。今回はエンジンを構成する部品の一つ、排気パイプについてまとめてみました。

マフラーってなに?

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寒いときに首に巻く長くて暖かいマフラー。
あのマフラー?と思うかもしれませんが、実は近いところの意味です。
語源はmuffleです。

muffleの意味

〈音・声などを〉消す,鈍くする

出典:http://ejje.weblio.jp/

〈…を〉〔マフラー・外套などで〕おおう,包む 〈up〉〔in〕.

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車のマフラー

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消音器の部分をマフラー。
消音器までの部分をエキゾーストパイプといいます。

エキゾーストパイプはエンジンからの排気をスムーズに車体後方へ吐き出すように設計されたものです。

エキゾーストパイプだけですと、エンジン内のものすごい爆発音がそのまま出て行ってしまってとてもうるさいので、マフラー(サイレンサーとも言います)を取り付けて静かになるようにしています。

話がややこしくなりますので、ここではエキゾーストパイプ+マフラーの排気パイプ全体をマフラーと呼ぶことにします。

エキゾースト・パイプは各シリンダーから出た排気ガスを大気中へ導く装置です。
途中に,排気ガスの有害成分を減少させる三元触媒コンバーターや,排気騒音を規制値内に低減させるマフラーが取付けられています。

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マフラーの機能

マフラーは1台に1本とは限らず、2本以上だったりもしますし、構造がより複雑なものもあります。
ここでは、ごく一般的なマフラーの構成部品と機能についてをまとめます。

出典:https://www.fujitsubo.co.jp/

排気(エキゾーストマニホールド)

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車の各シリンダーは同時に一斉に排気するのではなくて、少しずつタイミングをずらして排気しています。

となりますと、ひとつ前の排気と今吐き出そうとする排気、そして次に吐き出す排気と連続する排気がスムーズにパイプを流れて行くことがとても重要です。

排気同士が干渉して停滞を起こしたり、乱気流を起こさないように正確に外へと導かなければなりません。

ここは自動車メーカー各社脳での見せ所。
各車種ごとに最適な計算と実験を繰り返ししています。

エグゾーストマニフォールドは各シリンダーから排出された排気ガスを集合させてキャタライザーに導くというもので、集合のさせ方や集合部までの長さにより、エンジンのトルク特性を味付けすることが出来る。

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有害物質の除去(キャタライザー)

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エンジンから排出される排気ガスには人体や環境に悪影響を及ぼす有害物質が含まれている。それらの有害物質を減少させるためにガソリンエンジン搭載の乗用車にはキャタライザー(触媒)が装着されている。

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このキャタライザーの内部はハニカム(ハチの巣)状になっていて、その各通路の壁面には白金、ロジウムをはじめとする貴金属がコーティングされており、その通路を有害物質が通ることによりハニカムの壁面で化学反応を起こし有害物質の姿を害の少ないものへと変化させる。

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NOxなどの有害物質をろ過して除去します。
昔は目に見えるくらいの黒い煙を吐き出している車も多かったのですが、現在ではまず見かけません。

でもちょっとくらいは吐き出しているとは思いますので、人の多いところでは運転を控えたほうがいいかもしてませんね。

消音(サイレンサー、マフラー)

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現在の車のサイレンサーは、2個の構成が一般的です。
パイプの終端近くについているのがメインで、パイプの途中のついているのがサブです。

これだけしても・・・となれば三つ目となるのかもしれませんが、現状でもとても静かですのでこれ以上しなくてもよさそうですね。

排気吐出音や吸気音を低減する装置のこと。排気消音器は一般にマフラーと呼ばれて、排気騒音を低減する。

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マフラーの出口をふさがない!冠水にご注意!

マフラーから排気できなくなるとどうなるか・・・エンジンが止まってしまいます。

例えばこんなときです。
洪水のすごい水溜りに突っ込む。
何かがつまっている。

等・・・マフラーから常に排気が安定して出て行くことが車を運転する上での最低条件です。

もし、大丈夫そうだと思っても、いやちょっと待てと思い直してください。
無理をしたら立ち往生してしまうかもしれません!

底突き注意!マフラーは車体の下についている!

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マフラーは車の下をくねくねと這っています。
実際は、マフラーの存在は車体の構成上邪魔なので、仕方なく隙間を通してどうにかしている状態です。

ですので、段差の大きなところを無理に乗り上げたりしてしまうと、車体のシャーシがゆがんでしまうばかりではなく、マフラーがつぶれたり穴が開いたりしてしまうかもしれません。

山道の砂利道などでも同じです。
そういうところではゆっくりと走行してくださいね。

基本的なマフラーのチェック・ポイントはサビ・凹み・穴の3つ。

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マフラーにも意味があった

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いかがでしたでしょうか?

マフラーは本来はエンジン性能を低下させない、もしくは高めるために存在していました。
消音機能は性能的には無駄と思われがちですが、運転者や同乗者へもストレスを与えますので侮れない存在です。

稀に空を飛ぶ飛行機やヘリコプターを見かけますと、消音などしていませんのでかなり離れているにもかかわらずすごい音を出していますよね。

車は飛行機よりもずっと身近な存在ですから、飛行機のように野放しにはできません。
しかも、有害物質を吐き出さないようにしなければいけません。

私が子供のころはバスが来ると鼻をつまんでいました。
バスやトラックが黒い排気ガスを撒き散らしていて、熱くて息苦しくて辛かった想いがあります。

でも、今はバスが通り過ぎても黒い煙など全くありません。

現代の技術の進歩はとてもありがたく思います。
車に乗っている人も乗っていない人も快適にいられるのってすばらしいと思います。

皆さんも、周囲への気遣いをお忘れなきように!
社会としても美しいカーライフを是非お楽しみくださいね!

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