スバル・チューニング

2009/02/18

エキゾーストマニホールド

従来はエキゾーストチューンの定番だったエキゾーストマニホールド交換。
現在では純正マニホールドがチューニングパーツのようになっていますが、SH,YA系は従来部品が使用されているため、これらの車種には定番として有効なパーツになります。

■エキゾーストマニホールド

最近ではツインスクロールターボ採用の影響で、独立パイプ型のマニホールドが純正で採用されていますが、シングルスクロールターボを採用するSHフォレスタ,YAエクシーガ系では、旧タイプのマニホールドが採用されています。ECUセッティングや、電子制御スロットル、AVCSなどのデバイスなどにより、従来よりはきめ細かなチューニングが施され、ポテンシャルアップしてきたエンジンですが、排気騒音量の抑制などが強化されているため、やはりチューニングの基礎となる物理的なチューニング、とりわけエキゾーストは高いポテンシャルを持っていると言えるでしょう。

旧来、サーキットなどでスポーツ走行を愉しむケースなどでは、より大径パイプをもち通気抵抗の少ない(管長が短いなど)ものが良いとされてきましたが、高度な設計意図をもって生産されている現代のエンジンでは個々の特性(性格ともいえる)があり、ショートストロークであるEJ系エンジンでは、一概に大径パイプのものが良いとはいえません。特にSH、YA系ではBL/BP,GRBなどと比較してレブリミットが低い、つまり低中速寄りのチューニングである(カムシャフトプロフィールも含め)ため、いかに限られた回転域から有効にパワーとトルクを引き出すかが重要になってきます。

特にSH,YA系では低中速域のトルクを重視し、フラットな特性のエンジンであるため、これを無視しても燃費の悪化やドライバビリティの低下(有効トルク回転域の狭窄)につながり易く、最終的にはパフォーマンスダウンになる可能性が高くなるのです。
また、エキゾーストマニホールドでの課題として各気筒管の長さがあります。EJ系ではBE/BHを除くシングルターボはターボチャージャーの位置が車両右側のみにあるため、ツインスクロールターボを除くと不等長になっています。何故不等長が問題になるかというと、排気脈動効果が低減しシリンダーへの吸気充噴効率が下がり、取り出せる出力が低下するのです。

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純正不等長タイプマニホールド

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装着状態

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右バンク-集合部

排気脈動効果は燃焼による圧力波の脈動を活用し、排気を促進させる効果のことで、通常は排気される気筒とそうでない吸気中の気筒を集合させることで排気に要するエネルギーを節約、排気効率を高めることになり、排気音がスムーズになるため騒音量なども純正時から極端に小さくなる方向に向かい、かつパイプ材を使用することでエンジン前端部に装着されている部品の軽量化を図り運動性能の向上にも寄与します。

これらの条件等を考慮すると、インプレッサやレガシィがツインスクロールターボへ移行(ツインスクロールの場合、ターボまで2本の排気管で通るため等長化が図りやすい)したのは必然であったのです。

また、BPH2.5XTもSH/YA系(旧型系)マニホールドを採用、GRF2.5STIは車両スペック的にBPHと同様の部品構成になることが想定されますので、今回開発中のエキゾーストマニホールドが有効なパーツである可能性が高いので、装着性や干渉部分の有無などを中心に継続して適合確認を行っていきます。

■ターボサポート部

ターボサポートパイプ(マニホールド-ターボチャージャ間、アップパイプ)部はターボレスポンス特性を決定付ける重要な部位になります。ターボチャージャーは排気ガス流量/流速によってピックアップ特性、つまりブースト立ち上がり速度などが決まってしまうため、より低速からの立ち上がりを重視するとなる場合にはある程度の”細さ”が必要となります。

この部分を意図的に絞ることでターボ直前の排気ガス流速を高め、エネルギーをタービンブレードに導くことで、ターボチャージャーの性能を引き出すことに直結するので、テスト品では純正内径 42 - 42mm に対し、47 - 38mm とし内径拡大による中速でのトルクアップ+流速向上効果を高い次元でバランスさせて、ドライバビリティの向上を目指しています。

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サポートパイプ比較

自動車メーカーが新型車を生産する場合はこうした性能面だけでなく、コスト要件による制約があるため、現在では旧型車に比べて可変バルブタイミング機構や電子制御スロットルのマッピングなどによるきめ細かなチューニングでデメリット面をカバーしていることが多いのです。こうした制約を受ける車種をチューニングするヒントは身近な上位車種のなかに隠れており、スバル車においては同じエンジン形式でありながら、多様な性格をもった車種のなかに存在しているのです。

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