排気熱管理

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排気熱管理とは、排気システムから自動車のエンジンルームに 熱が逃げるのを防ぐことで、内燃機関の排気熱による損傷や性能低下の影響を軽減する手段です。

排気ガスは重要な部品の近くを通過することが多いため、これらの部品を熱の浸入から保護する方法が特に重要です。その結果、熱管理は熱を 反射、放散、または単に吸収する方法として使用されます。

ヒートシールドはボンネット下の温度を下げるのにも役立ち、その結果、吸気温度が下がり、結果として出力が向上します。

熱管理にはさまざまな種類があり、効果の程度は人によって異なります。基本的な固体熱シールドからプラズマ スプレー セラミックまで、さまざまな種類があります。

ヒートシールドは、比較的安価で取り付けが簡単なため、最も広く使用されている熱管理オプションの 1 つです。以前は、通常、硬質鋼でカスタムメイドされていましたが、現在は柔軟なアルミニウムが標準です。ヒートシールドと、ラッピングまたは熱コーティングによるパイプの断熱との主な違いは、排気口とシールドの間に存在する空気の隙間です。

最近では、断熱特性を高めるために、柔軟なアルミニウムにセラミック断熱コーティングを施す技術が利用可能になりました。この同じ手順は複合材料にも使用されており、 F1などの高性能レースカーによく使用されています。

この比較的低コストのソリューションは、熱損失をわずかに減らすことができます。排気システムにブラシで塗るか、エアゾールを吹き付けて塗布し、オーブンで硬化させて塗料を付着させます。排気管の内側表面に塗布されることもあります。ただし、塗布前に表面をきれいにできないため、早期に剥がれてしまうことがよくあります。剥がれやはがれが発生するため、通常は 1 ～ 2 年ごとに再塗布する必要があります。

これらのセラミックコーティングはプラズマスプレーで塗布される高度なコーティングであり、その結果、コーティングは排気システムの表面に効果的に溶接されます。セラミック化合物の熱伝導率が低いため、わずかな性能上の利点があります^[1]。これにより、エンジンベイの温度が下がり、排気速度が上がります。これらのコーティングは、錆から保護することで、スチール製の排気システムをさらに保護します。^[2]

これは最も安価な解決策であり、適用も非常に簡単です。排気ヒートラッピングは、性能を向上させ、オートバイの排気による火傷を防ぐために長年使用されてきました。ヒートラップは、マニホールドの周りに巻かれた高温合成繊維で構成されています。馬力を向上させる安価で簡単な方法として販売されることが多い排気ラップでは、エンジン出力はあまり増加しません。^[1]エンジンベイの温度を下げ、排気速度を上げることができます。吸気温度の低下、つまり空気密度の増加により、エンジン効率と出力が向上する可能性があります。排気ガスが高温になると速度が速くなるため、ターボラグが減少し、排気ガスの掃気が改善される可能性があります。^{[1] [3]}

ヒートラップがプラズマスプレーコーティングよりも優れているかどうかについては、多くの議論がなされてきました。短期的には、ヒートラップの方がはるかに安価で、素早く簡単に適用できます。ヒートラップはより壊れやすく、油や水を吸収する可能性があります。セラミックプラズマスプレーコーティングも同様の性能上の利点があり、かなり高価で専門家による適用が必要ですが、長持ちし、ステンレス鋼以外のマニホールドを錆から保護します。^[4]

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