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車のマフラーの構造って?音に意味はあるの?

マフラーの役割

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マフラーが担っている役割は、排気音と排出ガスを抑えることです。

エンジンを使うことで発生する排出ガスは、圧力が高く温度も高いためそのまま空気中に放出すると騒音を発生させる原因に繋がります。

しかしマフラーは、車体の前後に渡って騒音を減らすために備わっている「排気システム」です。

エンジンに最も近い位置に備わっている「エキゾーストマニホールド」(通称:エキマニ)から、車の外観からも確認できる後方に備わった「サイレンサー」まで繋がっています。

排出ガスを外に出す際の温度を下げ、圧力を段階的に減少できるようシステムの途中にサイレンサーを各所に使っていることが特徴。騒音を和らげて排気音を低く抑えている仕組みです。

マフラーの構造

@norikko/stock.adobe.com

マフラーの構造は、以下の4つのパーツで成り立っています。

  • エキゾーストマニホールド
  • キャタライザー
  • サイレンサー(メイン・サブ)

「エキゾーストマニホールド」は、エンジンのシリンダー(気筒)から流れ出た排出ガスを1つに集める役割を担います。エンジンの近くに配置し、排出ガスのエネルギーを効率よく運ぶために重要です。

「キャタライザー」は日本語で「触媒」を指すパーツです。

排出ガスは人の身体の調子を崩したり、自然環境を破壊したりする有害物質が含まれています。キャタライザーは、エキゾーストマニホールドを通ってきた排出ガスから窒素酸化物を還元し、浄化させることが主な役割です。浄化した排出ガスは害のない二酸化炭素と水分に変化します。

「サイレンサー」は、マフラーの排気口の近くに装着されている排気音の抑制を目的としたパーツです。発生する騒音を抑えて、周囲への迷惑を回避するには欠かせないアイテムです。多くの車では「メインサイレンサー」および「サブサイレンサー」の2つを装着し、段階ごとに音声を抑える役割をしています。

また、マフラーの構造は、搭載しているエンジンによってパイプの作りが異なっています。

NA車のマフラー構造

NA車のマフラー構造は、エキゾーストマニホールドから直接キャタライザーへ排出ガスが行き渡る仕組みです。

エンジンからの排出ガスがそのままキャラライザーとサイレンサーに繋がることが特徴です。パイプの形状をシンプルにして、無駄なく排出ガスがもつエネルギーを送るよう求められます。

ターボ車のマフラー構造

ターボ車のマフラー構造は、エキゾーストマニホールドから「タービン」を通じて、キャタライザーへ排出ガスが行き渡る仕組みとなります。

タービンは、排出ガスがもつ圧力を利用して再びエンジンに空気を送り込む機構を指します。エンジンパワーを増強させる役割をもち、排出ガスの圧力を無駄なく使い切ることがタービンの強みです。

タービンを経由することから、NA車と比較して1本分のパイプが追加され、「フロントパイプ」を通じキャタライザーへ排出ガスが運ばれます。

マフラーが故障した際の症状

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故障したマフラーをそのままにしておくと、音や排ガスなどで周りの迷惑になるだけでなく、保安基準不適合となってしまいます。マフラーの故障を見きわめる主なポイントは以下2つです。

マフラーに穴が開く

マフラーの表面に穴が開いてしまうと、排出ガスが排気口以外から漏れる可能性があります。

穴が開く要因は以下の3つです。

  • 腐食
  • 走行などで傷つける
  • 排出ガスの水分がマフラー内部に溜まる

マフラーを長く使用していると錆が発生し、「腐食」が生じて穴が開いてしまいます。スチール製をはじめ、錆への耐久性に優れているステンレス製でも錆が発生する可能性があると認識しましょう。

走行時に地面に接触したなどの外的要因でも、マフラーの穴が開いてしまう可能性があります。車が段差や障害物に引っかかると、マフラーの下部が触れてしまいがちです。スポーツカーなど車高を低く設定した車はマフラーが真っ先に引っ掛かりやすいため、注意して運転するとよいでしょう。

また、排出ガスに含まれる水分もマフラーに穴が開く要因となりやすいです。マフラーのサイレンサーで内部に水が溜まると、錆が発生して結果、マフラーに穴が空いてしまいます。

マフラーの音が大きくなる

車の走行中に普段よりも排気音が大きく聞こえたり、異変を感じる音がしたりするとマフラーが故障している可能性があります。

マフラーは、排気音を抑える役割を担っているため、エンジンから排気口まで繋がっているパイプに不具合があると音が大きくなるケースが多いです。

少しでも走行中、あるいはアイドリングの段階で違和感があれば、自動車ディーラーや整備工場、カー用品店でチェックしてもらいましょう。

マフラーの車検適合基準

@umaruchan4678/stock.adobe.com

「近接排気騒音」と「自動車排気騒音」の合格が欠かせない

車両に装着しているマフラーは、保安基準で決められている「近接排気騒音」と「自動車排気騒音」への合格が欠かせません。

規制値を超えた状態では車検を取得できないほか、万が一公道で走行させると罰金・懲役が課される可能性があります。

自動車又は原動機付自転車(これらのうち内閣府令で定めるものを除く。以下この条において同じ。)の運転者は、道路運送車両法第四十一条第一項第十一号又は第四十四条第八号に規定する消音器を備えていない自動車又は原動機付自転車(当該消音器を切断したものその他の消音器の機能に著しい支障を及ぼす改造等で内閣府令で定めるものを加えた当該消音器を備えている自動車又は原動機付自転車を含む。)を運転してはならない。

国土交通省「道路交通法」第七十一条の二

公道での走行に適したマフラーを判断する方法となる「近接排気騒音」と「自動車排気騒音」の基準値は以下の通りです。今回は、「乗用車(普通自動車・小型自動車・二輪以外の軽自動車)」に焦点を当てて紹介します。

近接排気騒音

  • 乗用車(車両後部にエンジンを配置している) :95dB※
  • 乗用車(車両後部にエンジンを配置していない) :91dB※

※新車登録時の数値。交換用マフラーを使用しているケースでは、プラスで5dB以内であれば超過していても車検認定される。

自動車排気騒音


定常騒音の値加速騒音の値
総重量1.7t超~3.5t以下74dB78dB
総重量1.7t以下74dB76dB~78dB
軽自動車74dB78dB

※車種の年式によって規制値が異なるケースあり

スポーツマフラーを使用するなら「認定品」が求められる

スポーツマフラー(純正から交換された社外製のマフラー)を使用して車検をクリアするなら、騒音基準をクリアできると判断されている「認定品」を選ぶことが求められます。

スポーツマフラーのケースでは、使用している車両が生産された時期に応じて車検の適用基準が異なることが特徴です。

JASMA(日本自動車スポーツマフラー協会)により性能確認が行われており、認定されているマフラーパーツでなければ公道を走るための車検を受けられません。

  • 2010(平成22)年3月31日以前に生産された車:「JASMA」の認定品を装着しなければならない
  • 2010(平成22)年4月1日以降に生産された車:「性能等確認済マフラー」を装着しなければならない

マフラー交換や改造にあたっての注意点

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車検を取れるようルールに従ったマフラーを使うために、2つのポイントに注目すると、安心して公道走行ができるでしょう。

  • マフラーの排気音の量
  • 車体の最低地上高

交換したマフラーを使った際の排気音の量は、欠かさずに注目したいポイントです。

「保安基準で決められている近接排気騒音や自動車排気騒音をクリアしているアイテムを選ぶことで、騒音対策は大丈夫」とお考えではないでしょうか。

しかし、保安基準をクリアしていると表記されているマフラーを購入して取り付けたとしても安心できません。決められた条件で測定している目安をもとに「車検適合」などとキャッチコピーにしている商品が存在します。新しいマフラーに交換した際は、整備工場やカー用品店で音量をチェックしてもらうとよいでしょう。

また、車体の最低地上高も注目です。マフラーも最低地上高の基準に含まれるため、欠かさずチェックしたいポイントとなります。

国土交通省では保安基準で、車体の最低地上高のルールを以下のように設定しています。

自動車の地上高(全面)は、9cm以上であること。

国土交通省「道路運送車両の保安基準の細目を定める告示」第163条

少なくとも、車体の下部が9cm以上離れていなければ、車検を通過できず公道を走れません。

最低地上高を測定する条件は、以下の5つです。

  • 測定する自動車は、空車状態とする。
  • 測定する自動車のタイヤの空気圧は、規定された値とする。車高調整装置が装着されている自動車にあっては、標準(中立)の位置とする。
  • ただし、車高を任意の位置に保持することができる車高調整装置にあっては、車高が最低となる位置と車高が最高となる位置の中間の位置とする。
  • 測定する自動車を舗装された平面に置き、地上高を巻き尺等を用いて測定する。
  • 測定値は、1cm未満は切り捨てcm単位とする。

引用:国土交通省「道路運送車両の保安基準の細目を定める告示」第163条

普段、車を駐車している場所などでは地面が傾いているケースが多いため、正確に測るのは難しいでしょう。

また、補足の条件で、接触などの衝撃に耐えられる、あるいは重要な機能を保護するために装着されているパーツであれば、全面の最低地上高は5cm以上となるケースもあります。

もし、スポーツカーをはじめ車高を下げているなら、マフラーが最低地上高の基準に合わない可能性があります。新しいマフラーを交換した際は、最低地上高も忘れずに測定しましょう。

マフラー交換費用と交換時間

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マフラーを交換する費用やかかる時間の例をご紹介します。

交換にかかる工賃4,000円~8,000円程度
時間50分~60分程度

一本出しのマフラーであれば4,000円程度、二本出しのマフラーなら8,000円程度の費用がかかると想定するとよいでしょう。

なお、マフラー本体は車種や種類にもよりますが10万円以下から100万円以上するアイテムまでさまざまです。

車のマフラーは、購入してその場で交換する、もしくはインターネットで購入したアイテムの持ち込み交換にも対応しているケースがあります。最寄りのカー用品店や整備工場に相談するとよいでしょう。

自分でマフラー交換する場合のやり方と手順

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車のマフラーは方法を理解していれば誰でも交換作業が可能です。用意する工具・部品からやり方・手順まで自分でマフラー交換する方法をまとめてみました。

マフラー交換で使う工具・部品

マフラー交換に欠かせない工具・部品をピックアップして紹介します。いずれも、ホームセンターなどの実店舗やインターネットで入手可能です。

マフラー本体以外にも部品を交換する可能性があるため、合わせて用意しましょう。

  • ジャッキ
  • 錆落としスプレー
  • シリコンスプレー
  • メガネレンチ
  • トルクレンチ
  • マイナスドライバー
  • ガスケット
  • マフラー用つりゴム

ジャッキは車体を持ち上げるには欠かせない工具です。

通常、タイヤがパンクするなどのアクシデントに備えて1個は車に常備しているかもしれません。しかし、マフラー交換は車体の両側を持ち上げなければならないため、もう1個ジャッキを用意するとよいでしょう。

マフラーに取り付けられているナットの取り外し用に、レンチを揃えましょう。細かい作業をするときはメガネレンチ、力を加えて取り外さなければならないときはトルクレンチがおすすめです。

ナットが錆びついていて外れない状態なら錆落としスプレーを使い、時間が経過してからマフラーの取り外しをおすすめします。無理にナットを外そうとすると、レンチが折れてしまったりナットが壊れてしまったりするので注意しましょう。

また、各パーツをつなぎ合わせる際に使う「ガスケット」やマフラーを固定するための「つりゴム」などを新品に交換するケースもあります。

マフラー交換のやり方・手順

マフラーの交換の方法は4段階にわかれます。

  1. 車体をジャッキアップさせる(持ち上げる)
  2. つけていたマフラーを取り外す
  3. 新しいマフラーを取り付ける
  4. ボルトで固定して、排気漏れがなければ完了

1.車体をジャッキアップさせる(持ち上げる)

車体をジャッキで持ち上げます。サイレンサーのみを交換するなら、リアタイヤのみをジャッキアップすれば作業できるでしょう。しかし、フロントパイプも交換するなら、フロントタイヤもジャッキアップの作業が求められます。

2.つけていたマフラーを取り外す

ジャッキアップができたら、車体の下に入ってつけていたマフラーを取り外します。

マフラーに取り掛かる前に、触媒のカバーを外す手間もかかるため忘れずに行いましょう。触媒のカバーを取り外すと、マフラーを留めているナットが剝き出しになるため、その他に固定している箇所とともにマフラーを外します。

ナットを取り外したら、残るはマフラーの固定用に取り付けられているつりゴムを外して、マフラーの取り外しが完了です。取り外しを行う際に、地面に落下しないよう注意して作業を行いましょう。

3.新しいマフラーを取り付ける

新しいマフラーを取り付ける際は、取り外しとは逆の手順で、つりゴムでの固定とナットで仮止めを行います。

ナットの仮止めが終わった段階で、マフラーの位置が正確に取り付けられているかチェックします。もし、正確な位置でなければ、つりゴムの位置を調整して正しい位置に動かしてみましょう。

4.ボルトで固定して、排気漏れがなければ完了

正確な位置へ取り付けられたら、ナットをトルクレンチで締め付けて外れないように固定します。マフラーの固定ができたら、触媒のカバーを取り付けてジャッキを下ろして取り付け作業は完了です。

危険に巻き込まれないよう、一つひとつの手順を踏んでマフラーの取付作業を行いましょう。

マフラーを選ぶ際のポイント

@Oleksandr Moroz/stock.adobe.com

車のマフラーを選ぶ際は、他のパーツと同様にいくつかポイントを決めるとお気に入りの一本が見つかりやすくなります。

マフラーを選ぶ際に重視したいポイントをピックアップしてみました。

  • 見た目
  • 性能
  • 音質

見た目

マフラーを交換する理由に、見た目を重視したい人は多いでしょう。排気口のデザインやサイレンサーの形状など、車体のスタイリングがもつ雰囲気と合わせたデザインがなされているかどうかは重要なポイントです。

性能

マフラーを交換することで、エンジンから発生するエネルギーを有効活用しつつ排出ガスを効率よく外へ吐き出せるようになります。エンジンの低回転域から高回転域まで、車の特性に合ったマフラーを選ぶとよいでしょう。

音質

近接排気騒音や自動車排気騒音のルールに気を付けつつ、音楽を奏でるかのような澄んだサウンドを披露するマフラーを選ぶと、ドライブが楽しめるようになります。

材質によるマフラーの種類と違い

@3desc/stock.adobe.com

車のマフラーには主に3つの素材がそれぞれ用いられています。形状や特性、価格も含めたら異なる点が多いと気が付くでしょう。

純正品や交換・改造用に販売されているスポーツマフラー問わず、音質や性能、車検に対応しているかなど注目しましょう。

スチール

「スチール」は、過去の市販車の純正装備で使用されていたマフラーの材質です。

スチールは、日本語で”鋼”という意味をもつ素材で、鉄(Fe)と少量の炭素(C)を混ぜ合わせた「炭素鋼」が該当します。

スチールには「加工が手軽にできる」と「素材が安い」という2つのメリットが挙げられます。使用する車に応じて多彩な形状の製品が用意しやすいため、多くの市販車で使用されていたのもうなずけるでしょう。

ただし、スチールには錆びやすいデメリットがあり、長く使用するとマフラー交換を行う可能性があります。

ステンレス

現在の市販車の純正装備で使用されているケースが多いマフラーの材質です。

ステンレスは、鉄にクロム(Cr)もしくはニッケル(Ni)などの素材を含んだ「合金鋼」を指します。

ステンレスには「錆に強い」というメリットがあります。鉄にクロムやニッケルを配合して、表面に薄い被膜を施したことで水や汚れに強いです。腐食がしにくいため、マフラーを長く使いたいと考えているならステンレス製のマフラーが好ましいでしょう。

錆に強い反面、素材の加工がしにくいためマフラーを作る費用がかさんでしまうデメリットが挙げられます。

チタン

今回ピックアップしたマフラー材質でもっとも優れた性能をもちます。

チタンは、軽い・強い・錆びにくいと3つのメリットを兼ね備えた材質であり、マフラーに求められている要素を揃えていることが特徴です。

特に注目したいのは素材の軽さです。鉄の3分の2、銅の半分と軽量で、マフラーを軽く作るのに適しています。耐久性にも優れており、市販車だけでなくレーシングカーにも使われている信頼性の高さが魅力です。

ただし、スチールをはじめその他の素材と比較すると素材の値段が高い点がデメリットとなります。

有名なマフラーメーカー

HKS

「HKS」は、サーキットアタックなどのモータースポーツを通じ、車の性能を引き出すべく技術開発を進めている自動車パーツメーカーです。

エンジンチューナーとしての知見を生かし、NA(自然吸気)やターボチャージャーなどエンジンの特性に合わせたスポーツマフラーを開発しています。

柿本改

「柿本改」は、「カキモトレーシング」が提供しているチューニングパーツブランドです。

”徹底的な性能追求”をコンセプトに、性能や音、品質を高いレベルまで引き上げていることが特徴。「ISO9001」の認証を受けているのも、安心してマフラーを選ぶ要因の1つとなるでしょう。

FUJITSUBO

「FUJITSUBO」は、JASMA認定のスポーツマフラーを初めて生み出してから30年以上の歴史をもつ、マフラー・エキゾースト系パーツを開発しているメーカーです。

JASMAによる性能確認をクリアし、軽自動車からスポーツカーまでチューニングに役立つスポーツマフラーをラインナップしています。

BLITZ

「BLITZ」は、エキゾースト系パーツをはじめ、デザイン性に優れた自動車パーツを開発・生産しているメーカーです。

幅広い車種ジャンルに対応したオールステンレスタイプのマフラー、複数本、形状など随所にこだわりをもっているスポーツマフラーを開発しています。

A’PEXi

「A’PEXi」は、耐久性に長けたスポーツマフラーを製造している自動車部品メーカーです。購入から3年間のメーカー保証を受けられるようになり、安心して新しいマフラーを購入できる信頼性が特徴です。

グラスウールの消音効果に頼らない静音設計を施した「ハイブリッドサイレンサー」が、A’PEXiの強みとなります。

5ZIGEN

「5ZIGEN」は、日本国内の各モータースポーツで、スポーツマフラーの開発を進めている自動車パーツメーカーです。

車検に対応したスポーツマフラーは、高級なカーボンを使用したテールエンドマフラー、5ZIGEN特製の車種別専用スペシャルマフラーなどラインナップが多彩です。一本出しや日本出しなど形状も異なるパターンが用意されているのも強みとなります。

TRUST

「TRUST」は、スポーツマフラーをはじめとしたエキゾースト系パーツの開発に長けている自動車部品メーカーです。

「スーパーストリートチタン」と名乗ったチタンマフラーや車検基準に適合しつつエンジンパワーを活かせるストレートマフラーなどをラインナップ。走りの性能を高めるスポーツマフラーを製造していることが特徴です。

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執筆者プロフィール
長谷川 優人
長谷川 優人
1990年生まれ。30代突入と同時期にライター業を開始。日常系アニメと車好き。現在所有はワゴンR(MH95S)。アニメ作品の聖地巡礼などで、各地へドライブに出かける。

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