排気干渉とは。 良いイラスト見つけました

排気干渉とか排気脈動って言葉をよく耳にしますが、実際何？って所が不明だったので、調べたらすぐに答えが見つかりました。

今回のイラストも排気干渉を説明する上での神イラストだと思ったので紹介します。



出典 https://motor-fan.jp/tech/


最近エンジンの事をしらべると大体モータファンのページにたどり着きます。

MFのページにこのイラストが有ったのですが、イラストの紹介のみで技術的な説明が無かったので、文脈的にマツダのSKYACTIVエンジンのメーカーの説明のスライドを転載した物なのかな？と思われます。


4気筒エンジンの集合管を考えた時に 4-1 タイプの集合管は 4,000rpm未満の領域で排気干渉が起きる。と説明されているようです。特に4,000rpmでは吸気への吹き返しも有るよ。と丁寧に書かれています。ポジティブに捉えるとオーバーラップ時に集合管による掃気効果が期待出来るよ。とも見えますね。
（当然一例の説明なのでバルタイやエキマニの長さによって回転数の値は変わってきます。）

4-2-1 タイプでは 2,000rpm以上の実用領域では排気干渉が起こらない。と説明されているようですが、深読みすると8,000rpmに近い高回転では排気干渉が起こると読み取れます。

一般的に言う 4-1は高回転型で 4-2-1 は低中回転型 という事が分かり易く表現されていると思います。神イラスト！！

このブログだけ読んでいる方には分かり難い説明となってしまって居ますが、ここまでのブログを読んで理解いただけている人には分かる様になっていると思われます？


パット見で矢印は排気脈動の到達ポイントを示しているように見えますが、、ちょっと計算して確認しましたが、4-1のエキマニで50度の位相で脈動到達と仮定すると、集合部まで70cmと計算出来たので、排気脈動を示しているで間違いが無い様です。（←エキマニの排気脈動の計算が出来る様になりました）




話は変わりますが、4気筒エンジンで集合させない単気筒毎にBestな排気管を考えた時に、とある排気量で12,000rpmが最高出力となるエンジンで、エキパイのΦ数を××mmと設定した時の集合部までの最適長さは 1mになるそうです。イメージとは違い長くすると高回転高負荷型。短くすると低回転低負荷型に成ります。これは私がネット上で見つけた唯一の具体的な集合管の設計手法と数値です。理屈はまた別の機会にしますが、この1mの排気管を集合して集合管とするのがBestなのだと思いますが、必ずしも集合管で得られる効果と排気干渉で起こるデメリットがユーザーの要求通りとは限りません。

実際に集合管を設計しようと思うと、脈動による排気干渉の計算値と、単気筒分での最適な長さとのアンマッチが起こる事に成ります。バルタイで調整を行ったり、どちらかの特性に寄せるなどのすり合わせが必要になる様です。


どこかのバイク屋さんが、高回転では抜けが良く、低回転では適度な抵抗があるマフラーが良い。なんて書てるのを見掛けましたが、しっかりとした設計手法から見るととてもチンプンカンプンで面白い理論です。。。「それは 違うと思う 」ってやつですね。
とか言いながら私も高校生の時は同じことを考えていました。誰もが通る道ですね。




排気系の理屈を紐解くのはなかなか難しいですが、もう少し理解が深まったら纏の記事にしたいと思います。 それまでは小出し記事が続きます。。




SR400/500のノーマルマフラーに付いているお弁当箱は、あれは脈動のコントロールをしている物と思います。（未確認なので空想話です。どうなんでしょうか？インテークチャンバーと同じ理論じゃないかな？）







エンジンが好きな人には面白い？ おすすめ動画です。




ー追記ー

記事の内容が間違っていました。。。
イラストを見ると 4-2-1タイプは 2-1の集合部までが長く、排気脈動が到達するタイミングをずらす事が出来るので排気干渉が起きない、と見とれますが、この効果は 4-1タイプの集合部までの距離をイラストの 4-2-1と同等まで長く取った場合にも同様の効果を得られるので、集合部までの長さ違いでの特性を表している事に成り、4-2-1 集合特有の効果を表したものではありませんでした。。
どうも通説があるとそちらに理解が引っ張られてしまいます。。（イイワケ）

こちらに新しい記事を書きました。