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最近エンジンのネタがご無沙汰に成ってしまっているので少しだけ。
（今回文字の羅列に成ってしまったので図を使って補足記事を書きました。 https://minkara.carview.co.jp/userid/2092714/blog/47706737/ 　一読後に見て下さい。）

排気脈動って聞きますが、実際何なの？って考えた事はあるでしょうか？

排気バルブが開く瞬間、その瞬間が一番圧力の高い排気ガスが排出されるそうです。PV線図を見るとその事は簡単に理解できるかと思います。
バルブは直ぐに最大リフトを迎える訳では無いので、流れ始めの排気ガスはバルブとシートの狭い隙間を高速で駆け抜ける事に成ります。言ってしまえば軽く音速に達してしまうので衝撃波の様に？様な？ 排気ガスがポートから排気管へと流入するんです。排気ガスは音速に達してしまうとそれ以上の速度とはならないのでエネルギーが高いまま保持される訳で、排気ポートの加工で削る時には「排気ポートには余り拘らない。」とか「割と排気は勝手に流れ出て行く」そんな理屈も有ったりするようです。
まぁ排気ポートのバルブ付近の状態ってこんな感じとイメージする事が出来ます。

普通イメージする排気ガスは、圧力が高いままピストンの上昇に押し上げられて排気バルブから排出されるイメージを持ちますが、まぁそういう排気ガスも有るのですが、、例えばターボエンジンのターボのブレードの回転を得る為にピストンの上昇のエネルギーで排気されるガスを動力源としてしまうとピストンの上昇で多くのエネルギーを使ってしまうため、ブーストをかける事でパワーが上がるって理屈が成り立たなくなります。

そうなんです。ターボエンジンのブレードを回転させる為のエネルギーは排気工程の始まりの激しい排気の衝撃波がエネルギー源になっているんです。


この衝撃波は「ブローダウン」と呼ばれる現象に成ります。
（↑こんな事しったかぶって書いていますが、どこかで読んだ物の受け売りです。）


このブローダウンは排気管の中を通る排気ガスの中では大きなエネルギーを持つ事に成るので、ターボエンジンではターボを回し、NAエンジンではその衝撃波の往復から脈動を発生させて排気の効率を上昇させたり、時にはマイナスに働いたりしてしまいます。←この辺りが排気脈動を利用する排気管の設計に成るんですね。排気管では開管の理論で衝撃波が往復するのでしょうし温度が高いので衝撃波の速度も上がります。吸気に比べて脈動の周波数が高くなるのは容易に想像ができますね？


数あるブローダウンの効果の中から一つ取り上げて、バルブオーバーラップによる掃気の効果を考えた時の衝撃波の作用は、

・排気管を往復する負の衝撃波は、排気管を遡る時には排気ガスを引っ張りだすように作用をする。
・排気ポートから燃焼室へと遡って入った負の衝撃波は、燃焼室内の気圧を下げるように作用して、新気を引っ張る働きをする。
・さらに吸気ポートへと遡る負の衝撃波は、新気を燃焼室に押し入れるように作用する。
・吸気ファンネル？大気の吸入口に達した排気の負の衝撃波は、ファンネルから排気音の様な音を発してドライバーの脳汁を放出させるw。
・大気にぶつかった衝撃波は開管の理論に基づき反射してエキゾースト方向へと向きを変えて進む。その時の効果は、、各自でお考え下さい。


パワーが出ているエンジンって吸気音がデカイと言うか、吸気からパンチの効いた排気音が聞こえるの分かりますかね？ カリカリのＡ型やＬ型のエンジンなんかはまさにそんな感じですよね。 それは排気脈動（ブローダウン）から来る現象だと言う事が理解出来たかと思います。←と、私はどこかネットで読みました。どこだったか？記憶には無いんです。長い間に読み貯めた知識です。




吸気の脈動や慣性と同じでもあるのですが、排気の方がややこしく理解も困難になっているので、脈動が、、とか、干渉がぁ、、とかの言葉が独り歩き？

ブローダウンは一昨年頃勉強していたのですが、その頃はブローダウンの影響を考慮したP-V線図とかWeb上にあって見ていたのですが、今検索すると何でだか出て来ません。興味があれば検索で探して見て下さい。多分どこかに有るんだと思います。


本日はブローダウンによる排気脈動とは？ と言うザックリとした大きなネタでございました。笑

こういう理屈が付くとエンジンってさらに面白く成りますよね。

参考リンク
https://car.motor-fan.jp/daisharin/30003829

https://www2.mazda.com/ja/technology/gihou/2012/wbbook/HTML/index14.html


G.W.楽しんで下さいね～。