自動車の世界では、背圧というテーマは最も誤解されているものの一つです。 多くの人が異なる意見や説明を持っており、「背圧は常に悪いものである」から「Yを効果的に働かせるためにはXの背圧が必要である」まで、さまざまです。 そこで今日は、背圧とは何か、背圧で何をしたいのかを分解してみましょう。
多くのアフターマーケットターボと純正自然吸気車は、ログマニホールドとして知られているものを使用しています。 これらは、回転域の特定のポイントでの掃気には適していませんが、多くの場合、トータルパフォーマンスを犠牲にして、トルクの広い広がりを提供します。
では、排気背圧とは何でしょうか。 基本的には、マフラーや触媒コンバーターなどが空気の流れを妨げるため、排気系全体がひとつの巨大な流量制限となり、上流側の圧力が上昇するのである。
この圧力は最終的に排気弁の背面に作用し、これは悪いことです。 なぜか？ 空気は高圧から低圧へ流れるのを好み、流れようとする意志は圧力差にほぼ比例する。
排気行程では、排気ガスをできるだけ効果的に押し出して、体積効率を上げ、シリンダー内に残る燃焼生成物を最小限にしたいものです。 つまり、圧力差を最大にし、背圧を最小にしたいのです。
そのため、背圧が高いと、掃気（シリンダーから排気を排出し、新しい吸気を取り込むプロセス）が悪くなります。 これは2つの問題を引き起こします。まず、体積効率が低下し、吸入される空気が少なくなるため、燃料を多く噴射できず、出力が低下します。 2つ目は、シリンダー内に前の燃焼の生成物が残ってしまい、その後の燃焼に問題が生じることです。
自然吸気のF1カーは、美しく調整された長さのマニホールドを持ち、回転域でのピークVEがうまく高くなるように設計されています。
エンジンがうまく動くためには背圧が必要だという神話についてお話ししましょう。
私たちが排気システムを持つとき、多くの場合、複数のランナー（各シリンダーから1つ）を、それらがすべて集まるコレクターにルーティングします。 このコレクターは、事実上、単一のパイプからパイプ径を急激に拡大したものです。 気筒の排気パルスがコレクターに当たると、希薄な（密度の低い）圧力波が形成され、上流から排気バルブに戻り、バルブでの圧力を低下させる。
ランナーの長さによっては、これによってピーク性能が異なる回転域にシフトする。 また、他のシリンダーからのシリンダーパルスを利用して、互いに助け合い、掃気性能を向上させることができます。 そのため、このような弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の嶄で、弊順の吭龍を吭龍しているのである。 また、ヘッダーは非常に大きな直径ですが、これらの車は多くの流れ、大きなシリンダーあたりの容量を持っています。
ハイエンドのドラッグカーは、ヘッダーを大気中に直接排出し、強い掃気パルスを発生させるでしょう。 また、ヘッダーは非常に大口径ですが、これらの車は多くの流れを作り、1気筒あたりの容量も大きいです。
では、なぜ背圧が役立つと考えられるのでしょうか。 それは、同調圧力波による掃気により、ある回転域では性能を向上させ、ある回転域では性能を低下させるからである。 そのため、ノーマル車（ログマニでも）で下流の背圧を下げると、膨張特性が変わり、そのエンジンの体積効率のピークがずれてしまうのです。
再チューニングを行わない場合、全体的に性能が低下する可能性があり、再チューニングや自己学習型ECUでは、トルク曲線の形状が変化し、ピークパワーが増加または減少する可能性があります。 また、速度も重要な要素です。 また、排気量の大きいエキゾーストやヘッダーを装着してパワーが落ちた人は、排気速度が大幅に低下し、その結果、ガス速度が遅くなり、エキゾーストの慣性効果の強さが失われていることがよくあります。
私の個人的なレースカーは、極端に短く、低背圧の排気を備えています。
また、ターボ車についても簡単に触れておきましょう。 ターボは熱と圧力差の2つで動いている。 ターボの背圧を上げるとターボの効きが悪くなり、それを補うためには排気バルブの出口圧を上げるしかなく、掃気量が悪くなってしまいます。
ターボ車では圧力波の掃気性能はそれほど重要ではなく、ターボブーストの方が総パフォーマンスにはるかに大きく寄与するため、通常はヘッダー/ランナーを最適化して最大スプールを実現します。 そのため、ヘッダーやランナーを最適化し、ブーストを最大にかけるようにします。しかし、それでも掃気量を適切にしたい場合は、排気システム全体の圧力を下げることで対応します。 ターボ車の場合、ポストタービンの圧力をできる限り下げるというのが、この話のモラルです。
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