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2010/08/23: 音量可変バルブを使ったマフラー構造

マフラー音量可変バルブにつかえるいいものはないかと探していたらアメリカにあった。Electric Cutout(カットアウトという部品でメーカー利用サンプルでは可変バルブとかそんなめんどくさい使い方はせずに、単にマフラー径路にわりこませてウェストゲートのようにサイレンサーも通さずにいわゆる直管状態にして排気させてしまおうというもの。これは電動で動作するが、作り的には1JZのサブスロットルのモーターでも流用すれば同じような物は作れそうな気がする。そうしたらそうしたで板切り出したり何だと面倒なのだろうが。
各メーカー大体同じようなφサイズ展開で2 1/4〜4インチ(57〜89mm)とか。QTPのであればφ3インチのシングルでスイッチとコードがついて165ドルとまー安いんじゃないだろうか。
ただ製品の価格帯を見るようにこの価格で利益を出す為にはモーター等はせいぜいかけて数千円の物だろうと思う。自作するならラジコンカー等に使われているギアードモーターなんかを防水策をして使ってもいけるのではないだろうか。でもまぁモーターのマウントだ、バタフライだと検討するうちに165ドルならいいかなと思えてくるだろう。

カットアウトをキーワードに探してみると色々あった。
QTP:Quick Time Electric Cutout
BadlanzHPE - Manufacturing High Power Exhausts.
Race Ready Performance : Electric Exhaust Cutout Kit-Single

Race Ready PerformanceやBadlanzHPE等はフランジ等バラ売りパーツも豊富でモーターとかも保証とかつけてるようだ。Race Ready Performanceの方はPDFのカタログがあり鮮明な商品画像を見ることができるが、作りで見る限りはRace Ready Performanceのほうがしっかりしてそうな感じは受けた。

シングルで使って適宜開閉させてやったり、ダブルで各経路に配置してストレート経路とサイレンサー経路とわけてやったりと、マフラーの取り回しにより色々考えられる。
シングルでつかうならば途中経路に分岐としてこのバルブを設けて、バルブの先には隔壁構造の大きなサイレンサーをおき、こちらを通る分は消音させて排気させるようにするとか色々考えられる。分岐以降のラインを短くとっておけばそんなにパワーダウンもないだろうとちょっと思う。これならば通常のサイレンサーのルートも残すが、そこそこいい感じになるのではないだろうか。またダブルでバルブを両経路において完全に通常経路と消音経路を使い分けることも可能だろうが、バルブ故障のことを考えると、どちらかはフリーでおく方が良いだろうと思う。もっとも通常メインルートを消音経路とするかストレート経路とするかを検討することも出来るし、色々巾はあるだろう。
追加したサイレンサーの口を塞ぎ、外に排気させずに行き止まりにするブランチ型レゾネーターとして消音に使うとかいう方法もあるみたいだ。
エンジンからマフラー途中までシングルできて後半分岐してデュアル出しのマフラーならばさらに簡単だ。日産のマフラーの特許資料を読んだが、行き止まりにするレゾネーターの構造はなにもサイレンサー構造になっていなくともよく、肝心なのはその容量なので、片方の経路をテール間際につけたバルブで行き止まりにしてしまえば、そこまでのパイプ経路の容積がレゾネーターとして効果を発揮するらしい。

このレゾネーターは随分と昔からある技術のようで数多くの特許や実用新案が公開されており、共鳴周波数の計算式などもある。計算はまともに行えばちょっとめんどくさそうだが、以下にリンクするトヨタのレゾネータに関する発明をみると、案外、共鳴周波数の設定は単純っぽくみえる。
ようは、共鳴室の容積を大きくする、連通路の長さを長くする、連通路の流路断面積を小さくする、このうちいずれか1つを行えば共鳴周波数を低くすることができ、逆に、共鳴室の容積を小さくする、連通路の長さを短くする、連通路の流路断面積を大きくする、これもどれか1つを行なえば共鳴周波数を高くすることができるっていうことだそうだ。
こうなればマフラーの経路のどこかにここだというところに穴開けてパイプを溶接しフランジをつけて、あれこれ実験してみることもできそうである。近いうちにやってみたいと思う。

レゾネータ:トヨタ自動車株式会社

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