エキゾースト の話--3--

抜けがいい、悪いのあれこれ

エキゾースト一回目はここから
エキゾースト2回目はここから

一回目でもちょろっと書いたけど、抜けがよすぎると低中速のパワーがなく、高速ではいい感じとなり、あまり抜けないような感じだと低中速がふとく なるなんてことを書いたし、聞いたことがある人も多いと思う。
なんでこんな現象が起こるのかっていうと…正直管理人も完全には理解していない。

なんで今回は抜けがいい、悪いってどんな状態でどうすればなるか、あと、なぜ高回転と中低回転でエキゾーストの抜けがパワーに影響するのかを考えながら書いてみるよ。
なんども言うけど、管理人もこの辺については明確にこれ!って答えることができない。なんで推測の部分が多いと思って読んでください。

どうすればエキゾーストの抜けは良くなるのか

サイレンサーを付けない直管状態が最良に決まってるじゃないか、と思うかもしれないが決してそうではなかったりする。
一回目で書いたが、エキゾースト内では排気が急激に膨張したり収縮したりするんだけど、この膨張が届かない程管が長い場合は いくら直管といえど抜けが悪くなってしまう。

また太すぎてエキゾースト管内で膨らみ切ってしまい出口まで到達できない場合も同様に抜けが悪くなる。

また排気は膨張もするが、収縮もするとかいたが、この収縮がまた曲者で中途半端に排気ガスが抜けるような環境だと管内で収縮し、エキゾースト出口から空気を吸いこみ、 その空気が抵抗になってまたまた抜けが悪くなるというなんとももどかしい作用が働いたりする。

なんで抜けのいいエキゾーストの条件は排気量に見合った適切な長さと太さを持ち、空気を吸いこみずらい構造しているというのがいいエキゾーストとなる。

この空気を吸い込まない、且つ強制的に排気させちゃうって構造をサイレンサーが担っていたりもするので、条件次第ではあるが直管が決してベストではないというのを理解していただきたい。
  ただ、ドラッグパイプなどのただのパイプのやつは絶対的に直管のほうが抜ける。
 これは消音するためにただでさえ細いパイプに適当な構造物(バッフルってやつだね)を突っ込んで穴をふさぐだけなので適切に排気を出すのも吸い込みを防ぐのもそれほどの効果は期待できないからである。

抜けると高回転、抜けなきゃ低中速モリモリについて考えてみる

なぜこんなことがお起きるのかを考えてみる。

まず、パワーがでる条件ってのはその時の回転数とアクセル開度で最適に近い燃焼状態になっているということ、のはず。

なんで、高回転の時はバンバン抜けて排気がさっさと外に出てる状態がよく、そうじゃない場合は多少でも排気がエキゾーストの中に残っているほうがいい=エキゾースト内の圧力が高いと考えることができる。

話はガラっと変わって2ストロークエンジン(2スト)のチャンバーなるものをご存知だろうか?
 排ガス規制のおかげで世の中からなくなって早10年以上が経っているので、2ストそのものを知らない人もいるかもしれないが、そんなもん知ってるぜ!ってみんな思っているのを前提にして話を進める。

この2ストエンジン、4ストと違いバルブを持たずピストンの上下のみで吸排気をを行うものすごく単純なエンジン構造をしている。
そのおかげで吸排気の工程が少なくて済み、同一回転なら4ストの倍爆発するため、パワーが出やすいって特徴があるが、吸排気用のバルブがないためどうしても排気吸気がいい加減になってしまう欠点があった。

この欠点を補うために色々な部品が付けられたんだけど、その中の一つにチャンバーなるものがある。
このチャンバー、エキゾーストの一部が猛烈に膨れ上がり、見た目が何かのサナギのようになっていて、出口付近で急速に細くなり、その先にサイレンサーが付くような構造をしている。
2スト全盛期の車両では純正でも当然付いており、その形状は複雑化、膨らみながらとぐろを巻きパンパンに膨れ上がった奇妙な形のものまでてきた。

この妙ちくりんな代物はバルブを持たない2ストエンジンに置いてエキゾーストバルブのような仕事をしていた
このチャンバーに排気圧をため込み吸い込んだ新気が外に行かないように抑え込んでいたんだよね。

この現状が実は4ストでも起きているんじゃないかと考えると、低速での抜けの悪さ=中低速でパワーが出るのもなんとなく説明が付く。

バルブが付いている4ストでそんな事起きるのかよと反論あるかもしれないが、バルブの開く量やタイミングを制御しているカムにはインテークバルブとエキゾーストバルブが同時に開くオーバーラップなるタイミングが存在する
なんでそんなもんがという話は置いといて、このオーバーラップ時に抜けの良いエキゾーストだと吸気まで吸い出しちゃうとか、もしくは何等かの作用(ダメだ想像できねぇ…)により新気の吸入に支障がでるんではないだろうか?
んで、高回転はこのオーバーラップ関係と空気の慣性だのなんだので抜けが良いほうがいい感じってことで、エンジンにとっては適切な状態となりパワーがでる…

うーんなんかあんまり結論出てないような気もするけど、たぶんこんな理由何だろう。うん。

てことで今回はここまでです。
たぶん次回はサイレンサーについてちょろっと書きます。


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