排気コレクターの役割と故障の見分け方

入ったものは出て行く – 燃焼後の排気ガスの行方。

燃焼プロセスは素晴らしいものです。空気と燃料だけを取り、圧縮または点火を用いて機械的パワーを生み出すこのプロセスは、史上最も重要な科学的発見の一つです。しかし、そのパワーに伴うのが、排気システムを通じて排出されなければならない排気ガスであり、それがまさにエキゾーストマニホールドの役割です。これにより、マニホールドは単にガスが流れるだけの部品であっても、エンジンの中で最も重要な部品の一つとなっています。

このエンジンの重要な部品は、エンジンを冷却し、さらなる燃焼を可能にする役割を一部担っています。これがなければ、この科学の全てが無駄になってしまいます。しかし、それは正確には何なのでしょうか？エキゾーストマニホールドの温度はどのくらいですか？なぜエキゾーストマニホールドのボルトは折れるのでしょうか？この重要な自動車エンジン部品について知っておくべきすべてと、一般的な問題の見つけ方について、読み進めてください。

エキゾーストマニホールドとは？その重要性は？

自動車のエキゾーストマニホールドは、エンジンシリンダーからの排気ガスを車体下部の排気管へ導くために使用されます。排気ガスがエキゾーストマニホールドを離れた後、排出システムと車のマフラーを通過し、テールパイプから排出されます。

マニホールドは金属製の部品で、L型ヘッドエンジンではシリンダーブロックの側面に、I型ヘッドエンジンではシリンダーヘッドの側面にボルトで固定されています。2気筒、3気筒、4気筒エンジンには、排気ガスを取り出すシリンダーバンクが1つしかないため、エキゾーストマニホールドは1つです。

しかし、「V」配置のエンジン（V6、V8、V12）には、各バンク用に2つのマニホールドがあります。一部のV8エンジンでは、各マニホールドが別々の排気管、マフラー、テールパイプに接続されています。他のエンジンでは、クロスオーバーパイプで接続され、共有のマフラーとテールパイプを介して1つの排気システムを経由します。

排気バルブは、エンジンの燃焼プロセスからの廃棄物を除去するために回転します。エンジンの吸入バルブが開きピストンが下降するとき、つまり空燃混合気が吸入バルブから引き込まれるとき、排気バルブもわずかに開いています。マニホールドがなければ、すべての燃焼ガスが急速に流れ出し、排気バルブがシリンダー内の気流にとって抵抗の少ない経路となってしまいます。吸入からの空気と燃料とともに、エンジンは排気バルブを通して冷気を吸い込み、燃焼室の温度を指数関数的に上昇させ、排気バルブ、バルブシート、ピストン頂部を急速に溶かしてしまいます。この現象は「リバーション」として知られ、エンジンを台無しにすることで知られています。マニホールドはこれを防ぐための鍵です。

エキゾーストマニホールド内のガスは非常に高温で、圧力を高めます。このマニホールド内の高圧は、ガスをマニホールドを通じて「噴出」させ、排気管へと押し出します。排気ガスには質量があるため、慣性もあり、いわゆる「掃気」作用において、マニホールドを離れるときに真空を生み出します。これにより、エンジンから残りのガスが吸い出され、次の燃焼サイクルにできるだけ適切に準備され、より効率的になります。標準的な鋳鉄製や「ログ」型のマニホールドは、通常、このようなパワー掃気効果はほとんどありません。この効果は通常、掃気を改善するために設計されたチューブラーヘッダーで最も顕著です。

マニホールドの材質

通常、マニホールドはチューブラー鋼、ステンレス鋼、または鋳鉄でできています。ステンレス鋼は錆びず寿命が長いため最も高価ですが、チューブラー鋼は良好なガス流を提供し、これもよく使用されます。

しかし、ほとんどの車には鋳鉄製のマニホールドが使われていることに気づくでしょう。これらは他と比べて製造コストが安いですが、鋼鉄よりも重く、経年とともに脆くなり、ひび割れを起こしやすくなります。これについては後述します。

ほとんどのマニホールドは単なる裸の金属ですが、場合によっては断熱のためにマニホールドにセラミックコーティングが施されることがあります。これは高価であり、代わりに比較的安価な「エキゾーストラップ」が使用されることがよくあります。しかし、この「エキゾーストラップ」はマニホールドの寿命を縮めます。

エキゾーストマニホールドは非常に高温になるため、ほとんどのものには、ボンネット内の他のコンポーネントを保護するための金属製のヒートシールドが装備されています。これにより、エンジンの不必要な溶融を防ぎます！

マニホールドを交換する場合、メーカー純正品、アフターマーケットの代替品、さらには他の車から回収された中古マニホールドから選ぶことができます。まず、それが何でできているか、そしてその年齢を確認してください。

エキゾーストマニホールドの問題の症状

エキゾーストマニホールドの問題は、エンジン出力の低下、ウォームアップ時間の遅延、燃費の悪化、触媒コンバーターの早期故障など、深刻な結果を招く可能性があります。これを避けるためには、マニホールドにひび割れや漏れ、その他の問題があることを示す可能性のある兆候や症状を知っておくことが重要です。

過度のエンジン騒音

エンジンの騒音は、エキゾーストマニホールドガスケットが漏れていることを示す良い指標です。マニホールドガスケットは、マニホールドとシリンダーヘッドの間に気密を形成して空気の漏れを防ぎます。不良のマニホールドガスケットは、ヒス音やカチカチという音がします。冷間時に車を始動すると音が最も大きく、加速すると増加します。

出力と加速の低下

マニホールドガスケットが漏れている場合、車の性能が以前またはあるべき状態でないことに気づくでしょう。マニホールドによって提供される背圧は、燃焼プロセスが可能な限り良好に行われることを保証します。真空が生成されない場合、プロセスはあるべきほど効率的には進みません。車は遅くなり、停止状態からの加速も速くありません。この漏れを修理しないと、問題は悪化するだけです。ただし、出力と加速の低下の理由がマニホールドだけではないことに注意する必要があります。

燃費の悪化

燃費は性能と密接に関連しており、車がパワーを失うと、より多くのガソリンを消費します。車は、排気系の問題がなければ得られるはずの同じ性能レベルを維持するために、より強く働かなければなりません。マニホールドの問題を修理するコストを考慮するかもしれませんが、時間の経過とともに追加の燃料コストはそれを上回ります。

マニホールドの錆び

錆はすべての金属部品に発生する可能性がありますが、特に空気にさらされる部品（錆は金属の酸化によって引き起こされます）に発生します。マニホールドは金属製であるため、特に鋳鉄製の場合は錆びやすい可能性があります。システムが地面に近く、湿気や砂利の多い状態にさらされているという事実は、特に脆弱であることを意味します。錆がひどく、マニホールドに穴やひび割れが生じ始めると、ガスが漏れるときに大きなエンジン轟音やヒス音が聞こえ始めます。これは確実に専門的な対応を必要とし、マニホールドの交換が必要になる可能性があります。

目視できるひび割れ

起こり得る騒音や性能低下に加えて、ひび割れたマニホールドの最も明白な兆候は、まさにマニホールド表面に目視できるひび割れです。ひび割れを探すには、マニホールドを注意深く調べ、特にエンジンにボルトで固定されている部分や最も熱が集中する部分を確認してください。大きなひび割れは比較的簡単に見つけられますが、より細かい毛髪状の亀裂は見つけにくいかもしれません。表面全体を検査するには、マニホールドをエンジンルームから取り外す必要があるかもしれません。この種の問題は、いつエキゾーストマニホールドを交換すべきかを教えてくれます。

排気臭

排気臭は、エキゾーストマニホールド漏れの最も明白な症状の一つです。マニホールドのひび割れも、一部の排気ガスがテールパイプの端ではなくひび割れから漏れるため、過度の排気臭を引き起こす可能性があります。車内からこの排気臭に気づかないかもしれませんが、ボンネットを開けてエンジンルーム、特にマニホールド周辺が悪臭を放つ場合、それは良い指標です。排気臭がするということは、ひび割れや漏れがかなり深刻であることを意味し、健康に有害である可能性があります。

エキゾーストマニホールドとガスケットの交換方法

ひび割れたエキゾーストマニホールドの場合、交換以外に選択肢はほとんどありません。ひび割れを密封しようとするのは悪い考えであり、いくつかのシーラント製品を使用すると、正しく行われない場合、マニホールド自体の性能を損なう可能性さえあります。

エキゾーストマニホールドガスケットも、漏れの問題を解決するために交換することができますが、修理することもできます。「ブローン」したエキ