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小型ガソリンエンジン用サブマフラー、出力と消音効果の両立

飛ばし初めの結果

 1月3日の飛ばし初めでサブマフラーの仕様を変えて回したところ、12月27日、12月29日よりも200~300rpm回転が落ちました。8,000rpmくらいの回転域で本当に200~300rpm低下するのであれば無視できません。


 12月29日の構成は、小型サブマフラーの前後に5mmレデューサーを付けるのは同じですが、前のレデューサーは8mm程度の長さの内径5mmパイプを仕込んだ短いレデューサー(小型サブマフラーの貫通パイプの内側にはめ込んでいるので写真では見えない)、後は内径5mmのパイプを仕込んだ斜めに削いだレデューサー内蔵テールエンドという構成です。

 1月3日で変えたところは小型サブマフラーの前に付けるレデューサー(写真では左側)を大晦日に作った長さ30mm、入口をベルマウス状に加工した内径5mmのパイプにしたことで、出口の(写真では右側)レデューサー内蔵テールエンドは変えていません。
 こうなると回転低下の原因は大晦日に作ったベルマウス形状の中間レデューサーだろうと推測できます。


 ただし、8,300rpmが出た日(12月29日)と8,000rpmしか出なかった日(1月3日)の気象条件はいずれも低温、低湿度でほぼ同じですが同じ日に取ったデータでないので条件をそろえて本当のところどうなのか調べたくなりました。

実験のやりなおし

 今回の実験は手戻り作業というのでしょうか、去年の12月29日の実験のやり直しのような感じです。上空での運転条件に近づけるためプロペラは小さ目のAPC 12×7にしました。


旧仕様: 中間レデューサー、レデューサー内蔵テールエンド
 初期値を得るために1月3日の仕様でデータを取ります。ベルマウス形状の中間レデューサーとレデューサー内蔵テールエンドの組み合わせの仕様です。

 始動直後に10,000rpmが出て1分くらい運転すると9,900rpm~9,600rpmに落ち着きました。12月29日の運転の結果と変わりありません。「1月3日だけ調子が悪かっただけということになっちゃうの?」「これでいけるんじゃないの?」という感じです。
 寒いし、風が強くなってきたし、別の仕様を試す気力が減退しましたが、うるさくならずに回転が上がるといううれしい結果が出るかもしれないと思って実験を続けました。


仕様1: 中間レデューサーのみ

 ベルマウス形状のレデューサーを小型サブマフラーの前に付けたままにし、出口のレデューサー内蔵テールエンドを外し、10mmパイプを斜めにカットしたテールエンドに交換します。テールエンドの内径は9mmですから、消音効果や出力に関係しません(しないと思います)。
 回してみると元の仕様と回転数は変わらない一方、音は大きくなりました。フルスロットルにすると、こもった音だったのが一皮破けたような感じで大きくなります(科学的な表現だな~)。
 出口を広げても、排気抵抗が減るわけではなく音だけが大きくなったということです。


仕様2: レデューサー内蔵テールエンドのみ

 中間レデューサーを撤去し、排気系の最後尾だけで口径5mmに絞ります。グローエンジンのサブマフラーの経験では、排気流路を上流側で絞るより下流側(出口付近)で絞った方が回転の低下が少なく消音効果も高かったので期待しました。
 回してみると回転数は上がったような誤差の範囲なような、微妙な感じです。音は仕様1より小さくはなりましたがレデューサーを2個付けたより大きくなっています。


 仕様2の、出口だけにレデューサーを付けた仕様で飛ばしましたが上空でも音は大きく感じられました。人間の耳で聞いた感覚だからあてにはなりませんがグローエンジンのバッフル入りのマフラーのようなこもった音ではなく、低速から高速まで「乾いた」感じの音がします。14×6にプロペラを替えて飛ばしてみても音色が低周波寄りになっただけで、音量は変わりません。

確認事項と採用案

 レデューサーを小型サブマフラーの前後(上流側と下流側)に2組付けても出力の低下はない(回転計に表れない)一方で、音が小さくなることが確認できました。
 結局1月3日に試した中間レデューサーでも大丈夫だった、という拍子抜けする結果になりました。中間レデューサーは口径が5mmであれば長さが8mmから30mmに増えても差はない(感じられない)ことが分かりました。
 ということで、このエンジンは、純正マフラー、5作目のアルミ缶サブマフラー、5mm中間レデューサー、小型サブマフラー、5mmレデューサー内蔵テールエンドという仕様で運用することにします。
 ここまで読んだ人はご苦労様でしたが、今回の実験は本人の懸念が払しょくされただけで新たな発見は乏しいものになりました。

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