小型ガソリンエンジンRCGF 10cc REの消音、懲りずにアルミ缶サブマフラー
まだやってんの言われそうですが、小型ガソリンエンジンRCGF 10cc REの消音ネタです。
RCGF 10cc REはとりあえずグローエンジン用のマフラーを付けて運用しているのですがアルミ缶サブマフラーで回転数が出ていた時の飛び具合をなまじ覚えているので出力が低下しているのにはがっかりです。
ということで出力の低下がほぼないアルミ缶のマフラーをもう一度試そうという気になりました。
オリジナル2本出しの尾管の一方をふさいで1本の尾管だけにしてアルミ缶マフラーを付けてみてもそれほどの出力の低下はありませんでした。
この辺の経緯は記事にしています。
ということで1本出し仕様のマフラーでの消音化を目指すことにします。
例によって御託を並べるところから始めます。
容積、出口の面積、内部の仕掛け
マフラーに十分な容積があれば出口を絞っても回転数の低下はほとんどないことは経験済みです。
容積を増やせば消音効果も上がり出力の低下も防げますから従来の直径35mmのアルミ缶から40mmのアルミ缶に換えて容積を増やします。長さもこれまで愛用の35mmの缶より長くなっています。ざっと計算すると、容積は直径35mmでは100ccくらい直径40mmの缶では150ccくらいになります。
尾管の内径はOSのAX55用のマフラーの尾管の口径が6mm(実測値)、ENYA 61CX用のSM611CXの尾管の口径が8mm(実測値)ですが、出力の低下を危惧して外径10mm、内径9mmのアルミパイプ(63.6mm2)にしました。前回の実験では9mmから7mmに絞っても大して静かにはなりませんでした。口径9mmでも1970年代のグローの60級と同じくらいです。
これまでのアルミ缶マフラーは容積が十分で尾管の径もグローエンジン用と同じようなものなのに消音効果に差が出たのはバッフルが入っているかいないかの違いもあるかもしれません。ただのがらんどうでは消音効果が出ないだろうと思って貫通多孔管を通したのですが不十分なようです。
薄いアルミ缶の表面から音が漏れているんじゃないのという意見も多く寄せられました。でもね、肉厚のアルミ製の車用マフラーでもうるさかったんですよね。
隔壁(バッフル)は無理
隔壁構造にして膨張室を2つに区分すると消音効果が高くなることはわかっていますがアルミ缶の中に隔壁構造を作るのは無理そうなので別の手として膨張室を2重にして膨張室が2つあるような効果を出すことにします。
中心に15φ(内径13mm)のパイプ、その外側に外径28mmのアルミ缶、さらにその外側に外径40mmのアルミ缶を被せる構造にしました。
使う部材の寸法を測って図面に展開してどういうものを作るかを決めます。簡単な構造なので現物合わせで作ることができますが図面を残しておかないと自分がどんなマフラーを作ったかわからなくなります。
図面を見ればお判りでしょうが荷重を受け持っているのは15mmのアルミパイプです。28mmのアルミ缶と40mmのアルミ缶は15mmのアルミパイプを覆っているだけで構造材としての機能を持っていません。
図面通りにはいかないのですが材料を切り出します。
28mmの白髪染めヘアマカラーの缶をばらします。液剤は中身のプラスチックのチューブに入っているので缶の中身はきれいです。
強力塗料はがし液で塗料をはがしてみます。「強力」ですが「地球にやさしい」のでエポキシ系のコーティングは無理な感じです。白髪染めの塗料はがせました。
剥離剤が作業台に垂れたらいやなのでヨーグルトの蓋の上に置いておきましたが蓋が溶けましたね。ポリスチレン系は侵されるようです。ポリエチレンなら大丈夫です。
材料がそろいました。左から右に排気が流れます。排気の流れは逆流したり方向を変えたりすることはあまりないので抵抗は少ないはずです。
15mmのアルミパイプから出る破裂音(脈動音)の波は28mmのアルミ缶と40mmのアルミ缶の中で反響・干渉して15mmのアルミパイプに戻るという複雑な動きをするので消音効果は高くなるはずです。
最初に15mmアルミパイプと28mmのアルミ缶を接着し・・・、
部材を合体させます。接着剤を上手く回らせるために接着は2段階でしなければなりません。
一体化しましたが塗装が残ったままです。
幸いにも剥離剤が効いたので塗装をはがしました。これで見栄え放熱性が良くなりました。
以前一本出しマフラーの実験をしたサブマフラーと並べていますが、容量は約100ccから約150ccに大きくなって内側の仕掛けも凝りましたから消音効果が上がっていることを期待します。
ここまで作るのにエポキシの硬化待ちの時間を含めて1日しか掛かりません。こういう風に手軽にできるのでマフラーの実験が暴走するのです。