バックファイアーとアフターファイアーは何が違う？起きる原因は？

語感としてはどちらも「後ろで」あるいは「後で」発火すると読めない事も無いので混同されがちですが、「バックファイアー」は後ろで火を吹くからバックファイアーなのではなく、正常な燃焼の前段階に逆流(バック)したところで点火するから「バックファイアー」なわけです。

対して、燃焼の後段階(アフター)で不意に着火するのが「アフターファイアー」で、排気管内で燃焼直前の未燃焼ガスが排気管出口付近で急速に酸素を得て爆発的に着火するため、激しい炎を吹き出します。

見た目で派手なのはもちろんアフターファイアーの方ですが、バックファイアーもボンネットを開けて調整中にキャブからパンパンと不正爆発音を響かせながら炎を吹き出したりするので、派手というか怖いです。

走行中はエンジンやキャブレターがむき出しでも無い限り見えず、見えるほどの時は点火というより出火…。すなわち、事故でしかないバックファイアーは、意図的に行う事はあまりありません。

一方、アフターファイアーも正常な燃焼とは言い難いのですが、特に夜間のイベントなどでの演出効果を狙って意図的に行われる事もあります。

エンジンで燃料と空気の混合気が効率的に爆発燃焼させるためには、両者を理想的な割合で混合した空燃比(理論空燃比)が必要です。

ストイキ燃焼、とも言われる理論空燃比ですが、実際には燃費その他の理由で燃料を薄くするリーン燃焼(リーンバーン、経済空燃比)や、パワーを稼ぐため燃料を濃くするリッチ燃焼(リッチバーン、出力空燃比)との組み合わせで使われるのが現代流です。

とはいえ、そうして空燃比を制御するというのは電子制御あってのもので、電子制御キャブレターや電子制御インジェクションならばともかく、機械式キャブレターや機械式インジェクションではそうもいきません。セッティングを誤ると、行き過ぎたリーンバーンで燃焼に必要な燃料が足りず、燃焼室に吸気途中で爆発燃焼を起こしたりするのががバックファイアーです。

リーンバーンでは他にも、ガソリンの気化熱によるバルブやシリンダ冷却が不足するので燃焼室の温度が上がりすぎていまい、シリンダーやピストンを溶損してエンジンブローの原因にもなります。

また、点火プラグの不調や吸入空気量を測定するエアフロメーター(エアフロセンサー)の不調でも起きるので、必ずしも電子制御エンジンでバックファイアーが起こらないとは限りません。

一方、アフターファイアーは空燃比に対し回転数が早すぎて燃焼が終わらない、燃料が濃すぎたり点火プラグの不調、逆に燃料が薄すぎてエンジンが焼き付くなどして燃焼しきれない、などの理由で未燃焼ガスを残したまま排気管に排出される事で起こります。

そのままでは非常に高温でいつ発火してもおかしくない状況ながら、酸素不足で発火しないのですが、排気口に近づくにつれて酸素が増えるため爆発的に発火するのです。原理としては、火災現場で密閉された空間の未燃焼ガスが、その空間の破壊その他の理由で急激に酸素を吸入、発火爆発する「バックドラフト」と似た現象と言えるでしょう。

回転数は高いながらも急激にアクセルを戻した時に起きやすく、出力空燃比を優先して燃料を濃くセッティングしたレーシングカーではよく起きます。また、理論空燃比でストイキ燃焼の状態や、リーンバーンでも燃焼速度が遅いため、回転数が高すぎると燃焼が終わる前に排出されてしまい、未燃焼ガスがアフターファイアーを起こします。

先に書いたように排気管内で起きた場合はエキマニの触媒やマフラーのタイコ内のグラスウールが焼損したり、サイレンサーが溶損して穴が開いたりしますが、その穴から漏れたガスや、あるいは連続したアフターファイアーで排気管内の酸素が徹底的に不足し、排出後に着火するようだとバンパーやボディに燃え移り、車両の火災原因にもなるのです。

こちらの動画のように、イベントでアフターファイアーを演出の一つとして取り入れているようなケースもあります。

カン高いエキゾーストノートにタイヤのスキール音、派手なタイヤスモークにアフターファイアーの火炎や爆発音というのは、派手な「光と音の演出」です。しかし、舞台装置のひとつとして万が一のリスクから安全面に配慮しながら行われるイベントならともかく、一般人が遊び感覚でやるのは危険だという事は、頭に入れておいてください。