間違いなく、最も有名な排気システムは、1967年のフェラーリ312フォーミュラワンカーに登場した、いわゆる「スパゲッティ排気」です。 曲がりくねったパイプはV12エンジンに目立つように配置されており、明るい白いコーティングのために気づかざるを得ませんでした。
この車の写真を見て以来、私の想像力をかき立ててきました。 それは純粋な美学ではありませんでした、この精巧で芸術的なデザインはパイプオルガンが狂ったように見えました。 アナロジーはそれほど遠くないことがわかりました。 デザインは純粋関数であり、音楽の倍音の同じ原理のいくつかに基づいていました。
フォーミュラワンカーの全体的なパフォーマンスは目立たないものでしたが、この有名なエキゾーストは60年代のグランプリレースの象徴です。 CAD図面の時代よりずっと前に、この傑作は、形と機能の両方で完璧であり、F1カーが心を込めて製造された最後の時代の集大成でした。
フォルギエリ年
The フェラーリ312/67F1 車はF1の新しいルールパッケージの2年目に登場しました。 自然吸気車では最大3.0Lの排気量が許容され、過給機ではわずか1.5Lの排気量が許容されました。 フェラーリはゼロから始めるのではなく、275P2プログラム用に構築された3.3Lスポーツカーエンジンを再利用しました。 これは、スクーデリアがデトロイトからの正面攻撃に直面していた「フォード対フェラーリ」と同じ時代でした。
この時、マウロフォルギエリはフェラーリモータースポーツ部門を担当していました。 彼は ワンダーカインド 彼は25歳のときに1960年にマラネロで働き始めました。 カルロ・キティ率いる派閥がライバルチームに参加するために去った後、彼は「大きな」仕事を得ました。
フォルギエリは短い順序で彼の価値を証明し、250GTOやP4を含むフェラーリの「偉人」の多くを担当しました。 彼は1987年にフェラーリを引退し、ランボルギーニとブガッティで短いスティントを行いました。 87歳はまだトリノに住んでいます。
Forghieriのタイプ242エンジンは、シリンダーごとに3つのバルブを備えたダブルオーバーヘッドカムを備えた60度V12エンジンでした。 燃料供給は、10,000rpmで390bhpが可能なルーカス燃料噴射でした。 この時代の車は、低めのシガー型のシャーシを超えて空力をまだ開発していませんでした。
1966年のフェラーリF1には、エンジンの外側の下部に排気ポートがありました。 このように、排気管も低く、側面に配置されました。 1967年、フォルギエリは、吸気口と排気口を逆にすることでパワーを向上させようとするより良いアイデアを思いつきました。 インレットは2つのカムシャフトの間に配置され、エキゾーストはVの中央にありました。各ヘッドに4つ目のバルブが追加されたため、さらにアップグレードしてモンツァでデビューしました。
フォルギエリは自叙伝で次のように書いています。 158F1のはるかに小さいサイズ。」 エキゾーストを中央に移植することで、エキゾーストパイプがエンジンの上部に配置され、誰もが見ることができるようになりました。
残念ながら、V12エンジンの信頼性が低すぎたため、この車は決して競争力がありませんでした。 さらに悪いことに、人気のあるイタリア人ドライバーのロレンツォバンディーニは、モナコで致命的な事故に見舞われました。 スクーデリアフェラーリは、世界コンストラクターズチャンピオンシップで5位にとどまり、わずか20ポイントで、勝利またはポールポジションはゼロでした。
排気の音楽
排気システムの仕事は、使用済みの燃焼ガスをできるだけ早く排出することですが、それらはほとんどの人が知っているよりもはるかに複雑です。 適切に設計された場合、想像を絶する速度で空気を効率的に移動させることにより、エンジンの出力を劇的に向上させます。
まず、簡単な入門書です。 排気バルブが開くと、音速で圧力波が発生し、ガスがその後ろを追いかけます。 パイプの直径が変わると、たとえば2つの排気パイプが1つに合流すると、逆圧波がパイプを下ってピストンに向かって跳ね返ります。
1940年代に発表されたMITの論文は、発火周波数が排気システムの固有振動数と共鳴すると、性能が向上すると報告しています。 彼らが学んだことは、逆圧波のタイミングが適切であれば、それが到着して最後のガスを取り除き、シリンダー内の圧力を低くして、吸気口に新鮮なガス/空気の混合物を引き込むということでした。 このプロセスは非常に速く行われているため、文字通り、特定のrpm範囲に合わせて機器を調整するようなものです。 これは非常に単純化された説明ですが、排気掃気の背後にある一般的な考え方です。
ドイツのメーカーが戦前の車でそれを実験していたという報告がありますが、それは1950年代の2.5Lグランプリ車までよく理解されていませんでした。 エンジン設計者の目標は、排気バルブと吸気バルブが開いているオーバーラップ期間に負圧が正確に到達するようにすることです。
パイプの長さと直径は、共振するように設計されています。 最も重要なことは、コレクター（2つのパイプが合流して負圧を生成する新しい断面直径を作成する場所）は、排気バルブから正確に正しい距離にある必要があります。
「スパゲッティ」を作る
今日でも、カスタムエキゾーストを作ることは集中的で厳密なプロセスです。 しかし、60年代半ばには、それはプロセス以上のものであり、芸術でした。 エキゾーストが芸術作品だった場合、312/67は モナリザ。
312/67の排気システムは4分の1に分割されており、各側面が鏡像になっています。 両側の前部の3つのシリンダーには、コレクターで合流し、まっすぐなテールパイプから出る正確な長さの3つのパイプがあります。 前方のセットは上昇し、後部のシリンダーに役立つパイプの上に載っています。 このグループは外側に伸びますが、下に座り、パイプを他のグループよりも1フィートほど伸ばします。 エキゾーストチップは非常に穏やかにフレアアウトしますが、これは非常に緩やかで、気付かないほどです。
職人技は非現実的です。 目に見える継ぎ目や溶接はありません。 4つのトライコレクターは、あたかもそのように偽造されたかのように融合します。 曲線は緩やかで、空気の流れを制限する可能性のある過度の角度を作成しないようにします。 最後に、セット全体が耐熱性の白いコーティングで独特に塗装されています-印象的な選択です。 なぜそれが行われたのかについての文書は見つかりませんでしたが、それは熱をはじくのを助けるためだったと思います。 しかし、フェラーリが彼らにスポットライトを当てたかったので、彼らがこれらの美しさをとても誇りに思っていたので、小さな部分があったと私は信じたいです！
デザインは軌道上で結果を生み出しませんでしたが、この排気システムは、他のどのシステムよりも、見栄えが良いだけでなく、内燃エンジンを最大限に活用するために不可欠な複雑さと芸術性を示しました。 デザインは他のデザインと複雑さが似ていたかもしれませんが、「あなたの顔」ほど複雑なものはありませんでした。
好奇心からこれらを深く掘り下げるまで、排気システムの芸術と科学を真に理解することはできませんでした。これは、フォルギエリの「スパゲッティ」デザインよりも高い表現はありません。
参照：
- 排気、F1辞書
- 排気背圧：必要ですか？、Mechanic.com.au、2019年5月23日。
- Fenske、Jason、 車の排気ガスには背圧が必要だと言うのはやめましょう、エンジニアリングの説明、2017年12月31日。
- フォルギエリ、マウロ、ダニエレ・ブゾネッティ、 フェラーリのフォルギエリ：1947年から現在まで、 Giorgio Nada Editore Srl、2013年。
- ガイ、グレイシー、 フェラーリ312（F1）：完全な歴史的概観、Rossoautomobili.com。
- リューカー、ラルフ、 フェラーリ312/67フォーミュラワン「スパゲッティ」、Collectorscarworld.com、2022年3月8日。
- Melissen、Wouter、 フェラーリ312/67F1、Ultimate Car Page、2006年11月6日。
- Schlegelmilch、Rainer、 フェラーリフォーミュラ1 Chartwell Books、1996年。
- なぜパフォーマンスエキゾーストマニホールドには非常に多くの曲がりがあるのですか？ これは逆効果ではありませんか？、Quora、2018
- 312 F1-67、Ferrari.com。
- ウィキペディアの記事 フェラーリ312、 マウロフォーギエ私と 掃気（エンジン）。