マフラー交換について １
[9491] マフラー交換に付いて
投稿者：taotao 車種名：JZA80 投稿日：2005/11/09(Wed) 23:32
太いマフラーに換えた後のメリット,デメリットを教えてください。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：たける 車種名：コペン 投稿日：2005/11/10(Thu) 20:27
デメリット；音が大きくなる
メリット；抜けがよくなってレスポンスがよくなる。
が、一般的ですが、抜けがよくなると低速トルクが落ちるなんて聞きますが、
どうも今一歩理屈が理解できてないので、本当かなぁ？とか思ってます。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：sato 車種名：レガシィ 投稿日：2005/11/10(Thu) 21:29
ん～、確かに車種によって低速トルクの変化は違う様に思いますね～。
以前乗ってたＳ１３系などは比較的トルクの落ち込みは少なかったと思います。
でも現在乗ってるレガシィは３ヶ月程前に納車時から付けていたSTIマフラーから
純正に替えたところ明らかに低速トルクが太りました。
しかも市街地走行が多い時などは燃費もリッター当たり０．８キロ～１キロ程度伸びまし
た。（単に踏んでもつまらないから踏まないだけかも！？）
メインパイプの口径によっても得意な回転域も違うので一概には言えないでしょうけど。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：ryu 車種名：DC2 インテグラ 投稿日：2005/11/10(Thu) 22:02
エアクリそうですが、理論的にはやはり排気慣性が失われることによってトルクがダウンす
るものと思われます。
細いマフラーでは排気慣性効果により流れが作られ、極端に言えば吸気中(オーバーラップ
中)まで排気を続ける事でより新鮮な混合気がシリンダーに入る・・・という流れが作られ
ます。
高回転域においては吸気、排気共に流速が速いので太い方がバンバン流れて新気がシリンダ
ーに入る・・・と言ったところでしょうか。
純正はそこの所をよく考えて作られているらしく、バランスを崩す事にもなり兼ねな
い・・・
と聞いた事があります。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：ユキ 車種名：GTO 投稿日：2005/11/10(Thu) 22:07
音が大きくなり、音質も変わります。
メリットでもあり、デメリットにもなりますね。
抜けがよくなることはターボ車にとってはブースト圧が上がるので、パワーアップにつなが
ります。
低速トルクの落ち込みは確かにありますが、テールエンドのみの場合はそんなに問題にする
ほどではないです。
センターパイプやフロントパイプなども太くするとNA車にはつらいものがあるでしょう。
MAXトルクが下がるわけではないので、回してやれば走れます。
ただ、燃費は悪くなってしまいますけどね。
数多くあるマフラー。
好みもそうですが、クルマの現状や将来を視野に入れた、バランスの取れるマフラーの装着
をお勧めします。
部品を変えるということは、純正のバランスを崩すということです。
バランスが崩れれば、弱いところへ負担がかかりますので・・・
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：taotao 車種名：JZA80 投稿日：2005/11/11(Fri) 00:17
そうですか。太くすると大きい音が出るんですか？
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：たける 車種名：コペン 投稿日：2005/11/11(Fri) 18:15
太い＝音が大きい は、ちょっと言い過ぎたかも？
音はサイレンサー内部の構造次第ですね。
＞ryuさん
排気慣性ってのが、まだ理解できてないんですよね・・・
過去ログを探るとどっかにあると思いますが、
以前、エンジン設計者の話で、
「排気抵抗（＝マフラー）は全くない状態がエンジンパワーが最も高い」
というのを聞いたことがあったので、マフラー（配管）の圧力損失は
なければないほど出力が高い？？って思えるものですから。
「抜けをよくすると低回転トルクが下がる。」というのは、
「高回転での出力が上がるので、相対的に低回転の出力が下がったように感じる」
のだと説明を受けたんでね・・・
実際、マフラーを抜けの良いものに交換した経験はあれど、
低回転トルクが下がったという実感がなかったので、
上の話で納得していたんですよ。
エキマニ（集合管）の排気干渉の話は理解できるんですけどね。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：ryu 車種名：DC2 インテグラ 投稿日：2005/11/11(Fri) 23:07
「排気抵抗（＝マフラー）は全くない状態がエンジンパワーが最も高い」
と言うのは事実でしょうね。パワーを求めるには排気抵抗になるものがない方がいいはずで
す。
ただこれは高回転におけるピークパワーを求める場合でしょう。
排気慣性を説明する時に「口を小さい開いて息を吹き、息を止めた瞬間僅かに空気が吸い出
される」と言うのが利用されますね。
気体も物質であり、流れる際に慣性が働きます。慣性が働くと急には止まれなくなります。
慣性は流速が高ければ高いほど働き、流速は細い所を通ることで速まります。
慣性効果が働けば、シリンダー内のピストンが排気行程を過ぎ吸気行程に達する(オーバー
ラップ)時にもシリンダー内の排気ガスは吸いだされ排出を続けようとします。これにより
排気効率がアップします。
次に太さに関してですが、出口の径が違う二つの注射器があったとします。同じ強さで押し
た場合、細い出口の方が勢いよく排出されます。これは細い方が内圧が高まり出口との圧力
さが大きくなる為です。これをマフラーに置き換えるとマフラーが細い方がマフラー内の内
圧(排圧)が高まり出口(大気圧)との差が生じます。圧力が高まると圧の低い方へ出ようとし
ます。
これにより排気効率が上がります。
吸気、排気共に流速の低い低、中速回転域ではこれらの力を利用することで排気効率を上げ
てパワーを出します。
マフラーが太くなると低回転における排気効率が下がると言うことなんでしょうね。
エンジン回転数に対する適切な排気速度と排圧がパワーを出すために必要と言うことです
ね。
高回転域になりますと流速が高まりますのでより抵抗が無く、より多く排気が出来る太めで
ストレート構造のマフラーの方がパワーが出せると言うことになりますね。
と長々書きましたがあくまで低速トルクが下がる理論って事で、体感出来るほど低下するか
どうかは個体差あると思いますので・・・。
音量に関してはたけるさんの仰るとおりサイレンサーの構造やパイプの構造にもよりますの
で一概に大きくなるとは言えないですね。
音質もモノによってバラバラですので、試聴出来れば聞いて気に入ったものをチョイスする
とよいでしょう。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：たける 車種名：コペン 投稿日：2005/11/12(Sat) 15:13
＞ryuさん
ありがとうございました。
なるほど、分かったような気がしてきました。
排気量が大きいほど、この排気慣性の影響は大きそうですね。
（１気筒当たりの排気量が大きいほど）
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：たいや・・・まん 車種名：ＡＥ１１１ 投稿日：2005/11/12(Sat) 23:41
ryuさん
僕はエンジン関係は全くの無知ですが、大変興味を持ちましたので質問させてください。
細い管の流速が早くなるのは理解できます。それが太くなれば、同じ量のガスがゆっくり流
れるのも理解できます。しかし、太くても細くても時間当たりに流れる排気ガスの量が同じ
ならば、排気ガスは同じ様にオーバーラップ時にシリンダー内のガスを導くのではないので
しょうか。つまり、太い排気管内を排気ガスがゆっくり移動した結果空く容積は、細い排気
管のそれに対して遜色ないのではないかと思うのです。この辺りがちょっとわかりませんで
した。また、『太い排気管内のガスの質量＆遅い流速』と『細い排気管内のガスの質量＆速
い流速』を比べた場合、後者の慣性が勝るのでしょうか。
なぜ細い方が低回転のトルクに関して有利なのか、もう一度解説お願いできませんか。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：ryu 車種名：DC2 インテグラ 投稿日：2005/11/13(Sun) 11:37
上記にも少し書きましたが、口を小さく開き大きく抵抗が出ない程度に息を吹き、止めた瞬
間僅かに息が吸いだされますよね？慣性力が働き、止めてもなお流れようとした結果吸い出
されてしまうのです。
今度は逆に口を大きく開き同じ速度で息を吹き止めてみましょう。すぐ止まりませんか？
同じ車が30km/hで走っていてブレーキを踏み止まるまでの距離と60km/hから止まるまでの距
離とでは後者の方が距離が伸びますよね？速度が高い方が慣性力が大きいからというのが解
ると思います。
気体も物質ゆえ、例外ではありません。流速が速ければ速いほど慣性力は大きくなりすぐに
は止まれないのです。
また口を小さく開いたほうがより遠くまで息が届きませんか？細い所を通ろうとした為外と
の圧力差が発生し勢い良く出るのです。
マフラーの太さに関係なく、排気行程においてピストンが下死点から上死点に移動する際に
排出される量は同じです。もしこのピストンの移動分しか排気されないのであれば燃焼室容
積分に残るガスは残ってしまいませんか？排気慣性が大きければよりこのガスを吸いだそう
とするのではないでしょうか？
マフラーが太ければ同じ排気を行った際に管内に働く圧力は細いマフラーから比べれば低く
なります。圧力が働きにくければ流れに勢いがつきません。大げさに言えば滞ってしまいま
す。
排気管内の圧力(排圧)が掛かるからこそ、排気速度が上昇します。つまり排気慣性が働くの
です。
シリンダー内の残留ガスをより排出出来ると言う事はそれだけ新気の充填効率が高まると言
うことです。「マフラー交換したら低速トルクが無くなった」と言うのは排気効率の低下によ
って充填効率が下がったと言う事です。
高回転になりますと低回転時に比べ同時間当たりに流れるガスの量が増加します。そうする
と細いマフラーでは流量が制限されてしまい効率が低下してしまいます。その回転数に合う
排圧、排気速度がその回転数におけるパワーを出すために必要なのです。
純正状態でこのような事をよく考慮して作られた車だとマフラー交換時に「あれっ？」って
なるのではないでしょうか。(よくホンダNAはヘタに変えるとパワーダウンすると聞きます)
そうすると低回転には細いマフラーを、高回転には太いマフラーを・・・と使い分けるのがベ
スト、となりますよね。とは言え走行中に付け替えるなんて事は不可能です。
しかし最近は低回転時には流量を制限し、高回転時には開放して流量を増やすといった「排
圧感応型可変バルブ」なるものがありますよね。どれほど効果があるかは解りませんが、理
にかなったシステムだとは思いますね。
勿論マフラーだけではなくエキマニや吸気側との兼ね合いも必要ですよね。何事もバランス
が大事です。
余談ではありますが、吸気側においても吸気慣性と言うものがあり、慣性力を利用して充填
効率を高める・・・と言うのも重要です。「可変管長インマニ」なんてものがそれを有効に使
う為のシロモノですよね。
また剥き出しエアクリをつけると低速トルクが下がるなんてのも上記に当てはめればお解か
りいただけるかと思います・・・。厳密には圧が正反対なので同じとは言えませんが。
また長々と書いてしまいましたが以上で終わりたいと思います。
またこれらをよく理解している方で「これは違うだろ」って所がありましたら詳しく教えて
いただきたいと思います。これは私自身が色々調べて纏めた結果ですので。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：たいや・・・まん 車種名：ＡＥ１１１ 投稿日：2005/11/14(Mon) 01:31
大変ご丁寧な回答ありがとうございます。
う～ん、口で息を吹いても慣性は感じられませんでした。(^^; 単に細い口だとほっぺたが
膨らむので、息を止めてからもほっぺたが戻る分だけ息は出ますが・・・。
排気管が２倍太ければ容積も２倍なのでガスの質量は２倍ですよね。僕の質問は、時速３
０・６０キロのブレーキの話で言えば、時速３０キロで車体の重さも２倍というモデルにな
るのではないかという意味だったのですが・・・・。流速による慣性が根拠ならば両者同じ
で、排気ポート位置での流速（流量）も同じではないかと思えてしまいます。
ん、待てよ。慣性って速度の二乗に比例するのか？ 慣性の強さ（？）ってどう計算するん
だっけ・・・・。どうやらここから勉強しなきゃダメみたい。
(*_*)修正
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：tune 車種名：mini 投稿日：2005/11/14(Mon) 04:06
＞慣性って速度の二乗に比例するのか？
運動エネルギー＋圧力エネルギー(＋位置エネルギー)＝一定
この運動エネルギーは 密度×流速の２乗／２
圧力エネルギーは 圧力のみ
位置エネルギーはこの場合無視します。
という式があって要は密度と２で割ることは変わらないとすると、流速が速くなると
圧力は減るということになります。
つまり、流速が速いほうが圧力は低いので、爆発した後の高圧のガスがより
勢いづいてマフラーへ抜けることになって効率が上がる。
それで結果的にトルクが出る。
キャブのことを知っていたら何となくわかると思います。
さらに流量が一定なら断面積は２乗に比例するため、流速は
流量＝断面積×流速
から内径の２乗に反比例するため、先の式と合わせると
意外に効果はあるようですが、ガスの密度は大きくないので体感できる方と
出来ない方っていうのがあるのかなと
あくまで理論でバルタイやｒｙｕさんのおっしゃる脈動効果と慣性効果を
合わせて考えるととてつもなく複雑になりそうですのでこれくらいで・・
というかこれ以上の段階に進むほどの知識がありません。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：ryu 車種名：DC2 インテグラ 投稿日：2005/11/14(Mon) 09:04
この他にも排気脈動、排気管効果ってのも関わって来るようです。
googleにて「内燃工学 排気管効果」で調べると興味深いものが出てきます。
なんか凄く奥が深いですねぇ・・・。
当初の質問に対する答えとしては
メリット
・(太さ、形状に関わらず)交換すると音質、音量が変化する
・高回転時におけるパワーアップが望める(トルク低下を体感できないのと同じくこちらも
体感できない恐れも・・・)
・リアビューの変化
・構造、材質によっては軽量化に繋がる(チタン等)
デメリット
・低回転時におけるトルク低下の恐れ
・構造、材質によっては元より重くなることも・・・
・音量によってはご近所に迷惑が掛かる
・ユキさんの仰る通り、純正のバランスが崩れる
トルク云々を熟考してマフラー購入しないのであればやはり見た目の良さや材質、音質や音
量、人によってはブランドイメージなんてのが購入にあたって絡んでくると思います。
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：たいや・・・まん 車種名：ＡＥ１１１ 投稿日：2005/11/14(Mon) 13:12
な、なるほど・・・圧力エネルギーですか。初めて聞く言葉でした。
でも、キャブと同じだと言われれば、なんとなく納得。なぜ流速が
速いほど圧力が低いのかという理由自体はよく知りませんが・・・・。(+_+)
他にもいろいろありそうで複雑ですねえ。そう単純な話ではないと思って
いましたが、う～ん、すぐにマスターすることは無理っぽいなあ・・・。
自分でセッティングすることも無い場所だし、勉強するのはやめようかな。
(^^;
[Res: 9491] Re: マフラー交換に付いて
投稿者：ビオレU 車種名：チェイサ 投稿日：2005/11/15(Tue) 12:29
>>なぜ流速が速いほど圧力が低いのかという理由自体はよく知りませんが
飛行機が飛ぶのはそのためですね。
翼の上と下とで空気の流速を変え、結果的にできる圧力の差を利用して浮上します。
GTウイングなどは飛行機の羽を逆にしたようなもので、ダウンフォースを生みます。
ラジエターの冷却水や船のスクリューでキャビテーションが起こるのも
水流で圧力が下がり、水が蒸発するためです。
実験として紙を2枚、口の前に縦に平行にして持ち、その間にフーっと息を吹いてみて下さ
い。
紙が吸い寄せられるとおもいます。
ベルヌーイの定理で検索してみてください。
カテゴリー：車のチューニング
車の勉強に役立つ物
オートメカニック
車のメンテナンス、構造、車用品の取り付けなどに詳しくなれます。
KYB 油圧ジャッキ
車のタイヤ交換、下回りの作業・点検の時に威力を発揮するのが
KYB（カヤバ）の油圧ジャッキです。
車に付属のジャッキと違い軽々と車を持ち上げることができます。
