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高温の排気ガスがそのまま外気に触れると、急速に膨張して大きな騒音が発生します。
この騒音を軽減するために、排出口の手前にマフラー(消音器)が備えられています。
消音方式には、膨張式、吸音式、共鳴式の3つがあり、これらが併用されています。
膨張式はマフラー内に複数の部屋を設置し、段階的に排気を膨張させることで音の発生を抑えます。
吸音式は、綿状のガラス繊維を吸音材として使い、騒音を吸音材に吸収させます。
共鳴式は、マフラー内に設けられた空間で騒音を反射させ、跳ね返ってきた騒音を次に放出される騒音とぶつけ合って音を消します。
マフラーの手前に「プリマフラー」を設け、2段階で消音を行うこともあります。
また、エンジンの稼働状況などに対応して消音力を調整する「可変マフラー」も実用化されています。
排気ガスに含まれる大気汚染物質を削減するため、排気パイプにはさまざまな浄化装置が備えられています。
そのなかでも核となるのが三元触媒コンバーターです。
コンバーターのケースのなかにはモノリス(格子状に組み立てた酸化物)またはペレット(粒子状にした酸化物)が収められ、そこにプラチナなどの化学物質が付着しています。
この化学物質が触媒となって、大気汚染物質に化学反応を起こさせ、無害な物質に変えるしくみになっているのです。
排気ガスに含まれている主な大気汚染物質は、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物の3種類。
これらが三元触媒コンバーターを通過すると、化学反応を起こして水、窒素、二酸化炭素に変化します。
理論空燃費では大気汚染物質はほぼ完全に無害化されまるが、空燃比が高かったり低かったりすると、大気汚染物質が分解しきれずに残留することがあります。
このため、できるだけ理論空燃比に近い状態で燃焼することが望ましいのです。
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