マフラーが欲しい…4

忙しくて、ちょっと間が空きましたが、懲りずに「マフラーが欲しい」Part4にいきたいと思います（笑）

前回は「吸気」について書いたと思います。
今回は「排気」についてです。やっとマフラーに関係にある事になりそうですね…。

前回「吸気」のところで書いた、「混合気も質量を持った物体なので、慣性の法則が働く。」って事が前提になります。
言いかえれば「排気ガスも質量を持った物体なので、慣性の法則が働く。」となりますね。

では、ちょっとこの図を

ピストンが上昇し、排気バルブが開いている、いわゆる「排気行程」です。
この時、勢いよく排気ガスが、排気ポートからマフラーへと流れていきますね。
この後、排気バルブが閉じた時どうなるか？

適当な図ですね～（笑）
大事なのは、排気バルブが閉じた後も、慣性の法則によって排気ガスはマフラー方向へ移動している。その事によって、排気バルブ付近の空気圧が低下する。って事です。

排気バルブ付近の空気圧が低下した状態で、排気バルブが開いたら、効率よく排気できる。
となりますね。

ここでは、ＮＡ（自然吸気）エンジンの話をしていますので、効率よく混合気を取り入れる為には、排気ガスを効率よく吐き出してやる必要があります。

では、効率よく吐き出すには、どうしたらいいのか？

気体では感覚的に分かり難いので、仮に液体（水）で考えてみて下さい。
同じ量の水を、太いホースと細いホースで流した時、どちらのホースの方が、水の勢いが強いでしょうか？

感覚的に分かると思いますが、細いホースですよね？

これと同じ事が、気体にも言えます。
エンジンに当てはめると、同じ量の排気ガスを排出する時、エキパイが細い方が流速が速い。になります。

となると、マフラーや排気パルブが細いほど、効率が良いのか？
となりますが、一概には言えません。
まず低回転の時です。この時ピストンスピードが遅く、排気ガスの量も多くありません。
（単純に1500rpm時と4500rpm時では、排気ガスの量は3倍と考えます。）
なので、マフラー内の流速を上げて、排気効率を上げたほうがいいでね。

反対に高回転では、ピストンスピードが速く、排気ガスも多いです。
この時、径が細すぎると、排気ガスが排出しきれません。いわゆる糞詰まり状態です。

こう書くと、どっちがいいの？となりますが、低回転・高回転のどちらも、妥協範囲でいい具合にしてるのが「ノーマル状態」なんでしょうね（笑）
そりゃ、メーカーは膨大な時間と費用をかけてテストをしている訳ですから…（笑）

まだ、実用化はされてませんし、聞いた事もありませんが、エンジンの回転数によってエキパイの径を変えるシステムがあれば、いい感じになると思います。
（まずはＦ1で採用されるでしょうね～）

かなりはしょって書いてますが、「んじゃ、どんなマフラーにしよう？」って考えた時、社外品はほとんどノーマルマフラーより径は太いと思います。
って事はどうしても高回転よりになると思われます。
アメリカンなんでドコドコ走りたいですが、低回転域では若干パワーは落ちるでしょうね…。

でも、音は盛大に（笑）なるでしょうから、体感的に気持ち良く走れるんでしょうか？
やっぱり、アメリカンのマフラーは「見た目重視」「音重視」で選ぶべきかもしれませんね…（笑）