内燃機関の吸・排気管や換気装置のダクトなどのように,流体を外部に通じるための通路がある場合に,内燃機関や換気装置で発生した(騒)音はその通路を伝搬して出口から外界へ放射されることになる。このようなとき,外界に放射される騒音を小さくするために管路自身に設ける装置が消音器である。マフラーmuffler,あるいはサイレンサーsilencerとも称されている。消音器はダクトの途中に設けても,それだけが動作するのではなく,管路系全体が出口の放射出力に作用していることになる。放射出力を低減するためには,管路系で音響エネルギーを吸収すればよく,多孔質吸音材のような細い繊維を通路に充てんし,摩擦によるエネルギー吸収を目的としたものを吸収形消音器という。管路内でのエネルギー吸収が非常に小さい場合やまったくない場合には,進行波と反射波の干渉を行わせることによって出口の放射出力を低減する。これを目的としたものをリアクタンス形消音器といい,膨張形や共鳴形のように空胴をもつもののほか,サイドブランチなどのように空胴をもたないものもある。消音器の音響減衰特性は各構造で変わる。一般に吸収形消音器の特性は吸音材の充てん量で決まり,概して高周波数帯域で優れ,また減衰効果の極端に小さい周波数帯域がないという特徴をもつ。一方,リアクタンス形消音器の減衰特性は,空胴の容積の大小で減衰量の最大値が決まり,空胴長や空胴前後の管路長さは減衰特性に複雑に作用する。通常,エンジン排気マフラーなどではリアクタンス形消音器を組み合わせて広い周波数でまんべんなく減衰するようくふうされている。ピストルの消音装置もリアクタンス形消音器と同様の原理である。
執筆者:小幡 輝夫
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内燃機関や換気装置から放射される騒音を小さくするための装置。マフラーmuffler、サイレンサーsilencerともいう。代表的なものに、自動車やオートバイのエンジンの排気音を小さくするものがある。金属製で円筒あるいは長方形の箱形をしている。音を小さくする方法として各種の消音器がある。細い管から広い空間に拡散させ、音を小さくするものは膨張式という。また細い管に多数の小穴をあけ、その穴から広い空間に拡散させ、互いに音を打ち消させるようにした共鳴式、スチールウール(金属を細い糸状にしたもの)の中を通過させ音を吸収させる吸収式、細かい穴をあけた隔壁を管の中に多数入れ、そこを通過するうちに音が小さくなるようにした隔壁式など、各種の消音器がある。しかし、消音効果をよくすると、排気の流れが悪くなりエンジンの出力が低下する。したがって、競走用自動車では消音器を使用しないのが普通である。
[中山秀太郎]
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