マフラー交換はチューンアップの基本

 

 

バイクにしても車にしてもチューンアップしようと思うとまずはマフラーから手を付ける人も多い事でしょう。

性能面だけでなくサウンドも変化するので、それを楽しむという考えもあるでしょうね。チューンアップの中でサウンドって結構重要だったりします。例えばバイクの場合ですとエンジンを高回転で回しスピードを上げて走っていると風切り音で排気音は聞こえなかったりします。マフラーを変えると音が大きくなりますから、排気音が良く聞こえるようになりシフトチェンジのタイミングも計りやすくなります。

 

そんなマフラー交換ですが、性能面で考えてみましょう。

一概には言えませんが、通常はエンジンのピークパワーをアップさせる目的があります。詳細は省きますが、マフラーを交換すると排気ガスの抜けが良くなってパワーがアップするのだと思っている人が多いと思います。確かにそうなのですが、ピークパワーは上がってもエンジンの低回転域のパワーが落ちる事があります。その時に表現される言葉としてマフラーの抜けが良すぎる為と言われることがありますし、実際にそう思ってる人も多いと思います。

 

ここでチューアップの為の交換用マフラーとノーマルマフラーの違いを考えてみます。

そもそもマフラーは消音装置と言われるものです。大きな音のする排気音をマフラーで消音する目的があります。その消音方法はマフラー内にある壁などの障害物を経由する事により徐々に消音されます。かなり簡単に書いてますが大筋ではこんな感じです。ですが交換用のマフラーは消音の目的は小さく、よりパワーをアップさせる考えがありますので消音目的のマフラー内の障害物を少なくする事により音が大きくなります。中にはストレート構造といって障害物が一切なくさらにパワーを出すための物もありますし、マフラーの系を太くしているものも多いです。

簡単に言えば、ノーマルマフラーは排気ガスが早く抜けてくれない。交換用マフラーは排気ガスが早く抜けると考えればよいと思います。

 

要はパワーアップさせる為には排気ガスをより多く、そして早く抜く事と言っても良いと思います。

つまり抜けが良いとは排気ガスの抜け方がノーマルマフラーに比べて良いという事から来ているのだろうと思います。

 

ここで勘違いしやすいのが、先ほどもいった低回転時のパワーダウンについてです。最近のマフラーは性能も良いので明らかな低回転のパワーダウンは無いと思いますが、ピークパワーに主軸を置くとそういった傾向はある筈です。

これを抜けが良すぎる為といわれるわけなんですが、はたしてそうなんでしょうか？

 

 

流体力学的に考えてみる

 

 

排気ガスは気体ですが、流れるものですから流体力学の一種として考えられます。

排気ガスとマフラーの関係を考えてみましょう。排気ガスはエンジンの回転数（正確にはスピードですが）が上がれば上がるほど多く速く流れます。マフラーはパイプですよね？一定の径があります。パイプを流れる排気ガスはエンジンの回転によって多くなったり少なくなったりしますが、パイプの径は一定なんです。パイプの径以上の排気ガスが流れれば詰まり気味になり流れにくいのは想像がつくと思いますが、では逆に少なければ速く流れてくれるんでしょうか？

 

実はパイプの径によって最も効率よく流れる排気ガスの量は決まってきます。多くても少なくても効率の良い流れ方はしません。エンジンのパワーが最も出る回転数に合わせてパイプ径を設定すると当然径は太くなります。しかし太いと逆に低回転数時の排気ガスの少ない時は速く流れてくれないんです。

 

パイプ径が太くなると少ない排気ガスは沢山抜けるだろうという考えから、低回転時に抜けが良すぎると言われるようになったんだと思います。しかし低回転時にパワーが出にくくなるのは抜けが良すぎるんではなく、排気ガスが抜けてないからパワーが出ないんです。

 

パイプ径に対して少なめの排気ガスを流すとどうなるかですが、巻くという現象がおきます。出口に向かって上手く流れてくれずパイプ内で巻いてしまいなかなか抜けてくれない現象がおきます。排気ガスが抜けないとどうなるかですが、当然エンジンのシリンダー内に混合気が入りにくい状態となります。シリンダー内に混合気が思うように入らないと爆発力が弱い事につながります。だからパワーが出ないんですね。

 

パワーを出すには排気ガスを効率よく抜く事が大事で、全回転域で速く抜く事が理想ですがどこかの回転域に合わせ他は妥協して作られるものです。中にはパイプの流れやすさを可変させることで全回転域で効率よく抜く事を考えられているものもあります。

 

 

結論としては、排気ガスが抜けすぎるからパワーダウンするのではなく実際は抜けないからパワーが出ないという事なんです。

 

では排気ガスが効率よく流れるとどうなるかですが、相乗効果で色々なメリットがあります。排気ガスは気体ですが、速く流れると慣性力がつきます。つまり排気弁が閉じていても排気ガスが外に出ようとする慣性力は簡単には止まりません。そうすると排気弁近くのパイプが真空に近い状態になるのは解りますか？そうなると次に排気弁が開くと排気ガスが一気に流れ出る力になります。シリンダー内から排気ガスが速いスピードで出る事になり今度は混合気も勢いよくシリンダーに入る事になります。つまり爆発力が大きくなりパワーアップにつながります。こういった仕組みを強制的に行う仕組みがターボチャージャーになります。かなり簡単に説明していますが…

 

こういった仕組みを理解するとチューンアップの方向性も見えてくるかもしれませんし、もしかしたら理想のマシンにするヒントが見つかるかもしれません。

車いじりはメカニックを知る事でより楽しくなりますし、チューアップ後の効果も理屈で知る事が出来ると思います。

理屈がわかれば応用が利くようになるでしょう！それは貴方のモータースポーツライフの幅を広げるに違いありません。