マフラー外すとパワーダウン？

古いスーパーカブに乗ってます。マフラーと
エンジンの付け根の部分が朽ちていました。
ほとんどマフラーが付いてない状態で相当
うるさかったです。この前直しました。
音は静かになってエンジンの回転音とか
聞きやすくなりました。気のせいかパワーが
上がったような気がします。これは錯覚
でしょうか？それともマフラーを外すと
パワーダウンするのでしょうか？

No.5 回答者： noname#2748 回答日時： 2002/11/14 11:22

４ストロークエンジンにはバルブオーバーラップというものがあるのをご存知でしょうか？これは吸気・排気両方のバルブが開いた状態のことですが、エンジンが排気行程に入り排気バルブが開きピストンが上昇しながら燃焼ガスを排出していきますが、このときピストンが上がりきる手前で吸気バルブが開きだし、排気バルブはピストンが下がり始めてもしばらくの間も開いたままになります。

この間は両方のバルブが開いたままになるのです。なぜこのようにするかと言うと、気体にも慣性があるのでこれを利用してできるだけ沢山の混合気を吸い込むと同時にできるだけ排気ガスを綺麗に排出するためです。排気バルブが開いて排気ガスが排気管の方に流れ出すと、排気ガスには勢いがあるため大気圧とシリンダー内の排気ガスの圧力が同じになっても、排気を吸い出す効果が生まれるためシリンダー内部は負圧（大気圧より低い圧力）になります。そこでこのタイミングにあわせて吸気バルブを開いてやればピストンが、まだ上昇を続けているうちから混合気を吸入する事ができるようになります。また、バルブの位置や燃焼室の形状をうまく設計してやると混合気で排気を押し出すこともできます。ただしこのためには排気管の長さや太さ形状がうまく設計されている必要が（十分な吸出し効果を得るためには排気ガスの流速が十分であり、バルブのタイミングとうまく同期する周期で共振する長さや、抵抗が少なく排気の妨げにならない必要があります）あります。マフラー無しでいきなり排気ポートから大気に開放してしまってはこの排気の勢いによる吸出し効果を利用できないばかりか、オーバーラップ時に排気ポートから空気を吸い込んでしまうことにもなりかねません。これではエンジンは十分な混合気を吸い込むこができず、排気ガスの完全な排出もできないことになり確実に出力は落ちてしまいます。

カブのような比較的低速型のエンジン（バルブオーバーラップが比較的小さい）でも体感できる程度の差が出るほどで、スポーツモデルなどの高回転高出力のエンジン（バルブオーバーラップが大きい）エンジンではもっと大きな差が出ます。Ｆ１やレーシングバイクなどでも消音効果というよりも出力向上のためにエンジンの排気ポートから一定の長さを持ったパイプをつけ、多気筒エンジンではそれをうまい具合に集合させてより一層の吸出し効果（多気筒ではあるシリンダー排気行程にあるときに他のシリンダーがバルブオーバーラップになるような時期があるので、他のシリンダーの排気ガスの勢いを利用してさらに吸出し効果をあげる）高めているのが普通です。

エンジンの給排気系統は吸気系の長さや容積、エンジンの排気量やバルブタイミング、排気系の長さや容積など多岐にわたる項目を加味した上で決められるものです。単に抵抗が少なければよいというものでは無いのです。実際には吸出し効果以外にも排気管内部での共振による反射（出口付近で排気ガスの圧力が跳ね返ってくること）によって排気バルブから勢いで出てきてしまう混合気を押し戻す（２ストロークエンジンで不可欠な要素ですが４ストロークエンジンでも利用されています）効果もあります。また、最近のエンジンではこれらの要素を総合的に利用し慣性過給（吸気や排気の慣性を利用しある一定の回転数でシリンダー容積以上に大量の混合気をシリンダーに充填すること）を利用している場合が多いのです。むやみに吸気系統や排気系統を変更するとパワーダウンになる場合も少なくありません。

No.4 回答者： gomove 回答日時： 2002/11/12 01:04

少し排気量が違いますが、ハーレーのスポ－ツスターをチューニングをしています。

いろいろ回答が出ていますので、参考程度に読んで下さい。
・マフラーは消音のため、その構造がフィルター型・共鳴型(キャブトンマフラーが有名です)などいろいろあります。
・２スト等はチャンバーが共鳴型、サイレンサーがフィルター型の構造がとられています。
・共鳴型はその構造と容積で低い周波数に共鳴をさせ、それ以外の周波数を減衰させる効果があります。
・ちなみにキャブトンマフラーは低周波に共鳴させ、その構造は完全なストレートです。
・スーパーカブなどのマフラーは多室構造で消音効果を得ていますので、当然排気抵抗は高くなります。
・一般的には消音効果を上げようとすると排気通路を狭める構造となり、排気抵抗が増え結果パワーダウンしてしまいまいます。
・しかし排気抵抗があるのが一概にだめとは言えないのです。
・レースなどでは抜けの良い構造が採用されますが、エンジン特性が高回転型の鋭いピークを示す特性になってしまいます。
・排気抵抗を徐々に上げて行くと、高回転特性が下がると同時に中低速域特性(トルク)が上がって来ます。
・つまり適度な排気抵抗(排圧と言っています)があると、中低速の特性が増して扱い易いエンジン特性になります。
・特に４ストで大事なのがエキパイで、これがないとエンジンのトルクが全く出ません。
・極端な言い方をすれば、４ストでエキパイさえあればマフラーはいらないという事です。(消音を無視すればですけど)
・エキパイのみでその太さと長さで(一部排圧調整構造も含む)エンジン特性を調整する事が可能です。
・スーパーカブのマフラーを直された後、パワーが上がったような気がしたのはこのためです。
おおまかですが、参考になれは幸いです。

No.3 回答者： tnt 回答日時： 2002/11/11 22:49

冗談見たいな回答をさせてください。

まず、口をふくらませます。
にらめっこしましょ。アップップの要領です。

次に、このほっぺたを叩きながら、ホッペには空気を送り込んでみて
下さい。

すると、あるタイミングで一番空気がきっちりと逃げるのがわかると
思います。

エンジンの最大出力を決めるのは、（混合比が理想的だとすると）
給排気効率です。だから、でっかいエアクリーナーが売られていたり
するのですが、
きっちりと設計されたマフラーは、この排気のタイミングを合わせる
役目もします。
つまり、排ガス規制のためのフィルターで生じる
脈動を、エンジンの特性にうまく合わせてあるのです。

このため、マフラー有りのほうが、出力が上がるのが普通です

例外として
サイクロンマフラーがあります。

水を一杯に入れたビール瓶を逆さにしてみて下さい。
うまく回転を与えると、水は一気に出ていきます。
これがサイクロンマフラーの原理で、
脈動とか、タイミングとかを無視して、
とにかく排気効率を上げるように作られています。

ただし、騒音をおさえる力は少なく、レース向けです。

No.2 回答者： benriji 回答日時： 2002/11/11 22:04

パワーダウンします

吸気と排気のバランスがくずれてしまうからです
マフラーなしで走り続けるととエンジンにダメージを与えます

No.1 回答者： tbrown 回答日時： 2002/11/11 21:48

今の車やバイクはマフラーな単なる消音器の役割だけではなくて、排気効率を上げる役割も持っています。

ですので、マフラーを外すとパワーダウンすることが殆どだと思います。
通常マフラーをどうにかしてパワーを上げるには（レースなどの場合）マフラーは外すのではなくて、排気効率の良いものに付け替えます。

マフラーをつけると消音の効果があり、マフラーが壊れてうるさい状態の後に乗ると、音の割にはよく走ると思いますので、気分的にもパワーが上がったような感じになるでしょう。