これは、排気管の直径、材質、管壁の厚さ、マフラーの設計、流れの特性、全体的な管のレイアウトなどのパラメータの組み合わせによって決まります。

まず、排気管の直径がパフォーマンスにどう影響するかから見ていきましょう。初心者の多くは、いわゆる「専門家」から、純正システムよりも直径の大きい排気管にアップグレードすべきだとよく言われます。しかし、なぜでしょうか？実は、これらの「専門家」のほとんどは、その理由を本当に理解していません。直径が大きいほど、排気ガスの流れがスムーズになり、使用済みのガスがより早く車外に排出されます。これはエンジンのパフォーマンスにどのような影響を与えるのでしょうか？答えは簡単です。エンジン出力をある程度向上させることができるからです。

では、径が大きいほど良いのでしょうか？必ずしもそうではありません。ストレート型排気管を例に挙げると、エンジンの排気量に適切に適合する径だけが最適な選択です。パイプ径が決まったら、もう一つの重要な要素、つまり低回転域でのトルクを考慮する必要があります。

ここでもストレートスルー排気システムを例に挙げてみましょう。このシステムの利点は、高回転域での排気流が改善され、エンジンの吸気効率が向上し、スロットルレスポンスが向上することです。しかし、同様に明らかな欠点は、低回転域でのトルクが若干低下することです。これは、排気流がスムーズになりすぎて背圧が不足するためです。低回転域でのトルクは主にエンジンのトルク出力によって決まり、背圧はその出力を支える上で重要な役割を果たします。

この時点で、排気経路とレイアウト、そして内部の排気圧を高めるための追加部品の使用の有無が重要になります。海外の改造車の中には、ストレートタイプの排気システムでありながら、特殊な形状のパイプを使用しているものがあることに気付くかもしれません。これは、排気管に曲がりを設けて背圧を高めることで実現されています。一部のストレートタイプシステムには、排気ガスの経路を変えて失われた背圧の一部を回復するために、小さな「膨張室」または共鳴器が組み込まれています。

ストレートスルー排気システムの愛好家にとっては、これら 2 つの側面を考慮するだけで、自分のニーズに本当に合った排気システムを選択することができます。

図：排気口の変更方法とロジックは、実際にはホイールとタイヤのサイズをアップグレードするのと非常によく似ています。排気管の外径はミリメートルではなくインチで測定されます。これは覚えておくことが重要です。排気口のアップグレード計画は通常、0.1 インチの増分で行われます。たとえば、工場出荷時の排気口の直径が 2 インチ (約 51 mm) の場合、アップグレードは通常 2.1 インチ (約 54 mm) または 2.2 インチ (約 57 mm) になります。後でより大きなターボをインストールする予定がない限り、3 段階上げて 2.3 インチにすることはほとんどお勧めできません。実際の経験に基づくと、1 段階上げると音が静かになり、トルク出力が向上するため、毎日運転する車により適したものになります。2 段階上げると少し音が大きくなりますが、不快ではなく、将来の ECU チューニングの余地が残ります。

責任ある、そして洗練された車の改造を重視する愛好家にとって、次に考慮すべき重要な要素はマフラーです。自動車に関する基本的な知識があれば、排気マフラーシステムがミッドマフラー（レゾネーター）とリアマフラーの2つの部分で構成されていることは誰でも知っています。
ミッドマフラーの役割は、騒音低減の第3段階（第1段階はターボチャージャー、第2段階はGPFと触媒コンバーター）を提供するだけでなく、より重要なのは、より大きなチャンバーを利用して排気ガスを膨張させ、減速させることで騒音を低減することです。この段階では、排気流が減速する際に生じる反力により、一般的に背圧と呼ばれる圧力も発生します。
したがって、排気システムのアップグレード時にミッドマフラーを盲目的に取り外すのは、科学的にも有益でもなく、エンジンのトルク出力を弱めてしまいます。「音は大きいのにスピードが出ない」という現象は、主にこの誤りによって引き起こされます。

リアマフラーの主な機能は、排気ガスがシステムから排出される際に発生する騒音を抑えることです。排気口から発生する音の大部分は、ここで制御されます。では、排気音とは一体何でしょうか？簡単に言えば、高速で流れる排気ガスによって生じる空気の振動です。リアマフラーが排気ガスの速度を効果的に下げれば、排気音は自然に静かになります。これは物理学の基本であり、個人の好みの問題ではありません。
排気ガスの速度を下げることが重要であるため、リアマフラーには様々なデザインが登場しています。最も一般的なタイプは、Sマフラー、Hマフラー、Mマフラーです。

まずはSマフラーから始めましょう。ほとんどのシングルエキゾーストシステムはSマフラーを使用しています。Sマフラーの利点は、優れた騒音低減と低回転域でのトルク向上です。欠点は排気効率が低いため、スロットルレスポンスと高回転域での出力に悪影響を与える可能性があることです。

Hマフラーは、主に中高級車やスポーツカーに搭載されています。これらの車は通常、リアマフラーのみを使用します。Hマフラーの利点は魅力的な排気音ですが、欠点はSマフラーに比べて消音効果が弱いことです。これは、エンジンの排気量が大きいことを考えると当然のことです。

M型マフラーは、可変背圧マフラーとも呼ばれ、マフラー内にバルブを備えています。低回転域では、低回転域でのトルクを維持するためにバルブが閉じた状態を保ち、高回転域ではスムーズな排気を確保するために自動的に開きます。M型マフラーは、電動モーターによってバルブの開閉を手動で制御できるバルブ式排気システムでよく使用されます。

図：排気製品は一見シンプルに見えるかもしれません。パイプベンダーと基本的な溶接技術があれば作れるようなものでしょう。しかし実際には、習得は容易ですが、習得は難しい分野です。特に、技術製品が評判に大きく依存する市場では、有名ブランドになるためのハードルははるかに高くなります。

最後に、排気管の材質とパイプの壁の厚さが排気性能と音にどのような影響を与えるかについて説明します。

最も一般的な排気管の素材は比較的シンプルです。軟鋼は製造コストが低いため広く使用されています。高級排気管システムでは一般的にステンレス鋼が使用され、最高級システムではチタン合金が使用されたり、セラミックコーティングが施されたりすることがあります。これらの素材の最も顕著な違いは重量です。一般的に、ステンレス鋼製の排気管が最も重く、次に軟鋼、そしてチタンが最も軽いです。

パイプの肉厚は、主に排気脈動の振動周波数によって排気音に影響を与えます。簡単に言えば、パイプの肉厚が薄いほど振動周波数が高くなり、より鮮明でシャープなサウンドと全体的な軽量化が得られますが、同時に排気共鳴（ドローン音）が発生しやすくなります。一方、パイプの肉厚が厚いほど低い周波数で振動するため、より深く重厚な排気音が得られ、共鳴音をある程度軽減できます。しかし、その代償として重量が増加します。

すべての排気システムは共鳴音を発生させることを理解することが重要です。違いは、共鳴音がいつ、どのような条件下で発生するかだけです。そのため、多くの大手排気システムブランドは、共鳴時の異音を最小限に抑え、乗員の不快感を軽減するために、2mm以上のパイプ壁を採用しています。共鳴音が完全になくなるわけではなく、単に気付かないレベルまで低減されるだけであることを覚えておいてください。

したがって、排気システムには共鳴がまったくないと主張する排気ブランドがある場合、その排気システムはおそらく電気自動車用に設計されたものです。

図：チタン製マフラーは見た目が美しいですが、高価です。コストは材料費と人件費に大別されますが、場合によっては材料費よりも人件費の方が高くなることもあります。