燃調不良でエンジンが焼きつくというのは・・・

質問

こんにちは。
以前から、インターネットでバイクのサイトを見ていて疑問に感じていたことがありましたので、是非皆様のお知恵を拝借したいと思い、書きこませていただきました。

マフラーをより抜けのいい物に交換すると、特にミニバイクでは空燃比を小さくする側にセッティングし直すことが多いようですね。
そして、その動機で「出力低下の改善」というのは納得できます。
しかし、いくつかのサイト様に書かれていた「エンジンの保護」というのがわかりません。
「エンジンの保護」というのは具体的には焼きつき、抱きつきの防止と書いてありましたが、マフラーの交換によって起こった空燃比の増大が何故焼きつきに結びつくのか、非常に消化不良です。
２ストロークエンジンの場合なら、改造の結果エンジンが高回転まで回るようになって、オイルが足りなくなりそうなのはわかるのですが、スーパーカブやジャズといったバイクのサイト様にもこのような表記がありました。
ガソリン冷却の効果が足りなくなるからか、とも考えましたが燃調が狂ったことによって出力が低下しているのだから、最高燃焼温度は下がっている筈ですのでその可能性も少なそうです。
また、燃焼不良によるアフターファイアは確かに起こりそうな気もしますが、これはエンジンの保護とは言えないと思いますし。
圧縮比は変わらず(若干吸入空気量は増えてますが)、燃焼温度が下がっているということはノッキングも起きないですね。
本当に、４ストロークのエンジンはマフラーの交換で焼きつくのでしょうか？

素人のくだらない疑問の上、乱文で大変恐縮ですがよろしくお願い致します。
一応調べましたが、既出でしたらご指摘ください。すぐに締め切らせていただきます。

回答No.2

NannoFlower · ベストアンサー

理論空燃比というのは酸素分子とガソリン（炭化水素）分子が過不足なく結びつき、燃焼後には水と二酸化炭素しか残らない比率のことですが、バイクの場合、それよりも濃い目にすることがほとんどです。
一定回転で走行するのなら問題ないのかもしれませんが、理論空燃比だと薄すぎてアクセル開度変化についてこない、開けても加速しないエンジンになってしまうからです。

理論空燃比は１５：１でしたっけ？
しかし１３：１とか１４：１の方がトルクが出て良く走ります。
そのため、そのあたりを狙ってセッティングします。
加速ポンプつきキャブレターだと開度一定の時は薄く、加速時は濃くしたりできるんですけどね。

で、理論空燃比に近いと燃焼温度は上がります。
そのため、焼きつきやすくなります。
これは２サイクルでも４サイクルでも同じですが、４サイクルの場合、薄いことが原因で焼きつくことは少ないですね。
焼きつく前に走らないです。
しかしプラグを見ると、ノーマルではキツネ色だったプラグが白く焼けすぎになっていたり、
エキパイの焼け色などから燃焼温度が上がっていることはわかりますね。

２サイクルは毎回燃焼ですから、４サイクルよりも焼きつきやすいですね。

補足

ご回答本当にありがとう御座います。
理論空燃比にぴったりと合わせてしまうと、急に吸入空気量が多くなったときに、構造が簡単なキャブレータでは燃料が足りなくなってしまうことはよくわかりました。
そのため工場出荷時はかなりリッチバーンの状態で、スパークプラグもそれに見合った低熱価の物になっているので、マフラーの交換によって理論空燃比に近づいてしまうと、その燃焼温度に耐えることが出来ないということでよろしいでしょうか。
最高回転数はきちんと守っているのに、マフラーの交換によって焼きつくことがもしも有るのならば、そのエンジンの冷却性能やピストンの耐熱性は、理論空燃比での高温の燃焼に追いついて来ていないということなんですね？
よろしくお願い致します。

回答No.4

NannoFlower

＞理論空燃比での高温の燃焼に追いついて来ていないということなんですね？

まぁそう言ってもいいのかな？
小型エンジンではそれほど冷却に気を配ってないですから。
ただ、あんまりガスが薄くなったことで焼きつく、ダレることは少ないんですよね。

２サイクルの原付をいじる場合、リミッターカットのためにＣＤＩユニットを変え、点火時期も変更する場合が殆どです。
そうしてガスが薄いと、焼きつきではなくデトネーションによりピストンに穴が開くことがあります。
そっちのトラブルの方が事例も多いし、心配すべきことですね。

お礼

何度もご回答ありがとう御座います。
わかりやすく説明していただき、おかげさまで疑問が解けました。
＞リミッターカットのためにＣＤＩユニットを変え、点火時期も変更する場合が殆どです。

点火カットのスピードリミッターですか…
ということは燃料ばら撒いて走っているようなものですね。
少しもったいないし、ほのかに危ないような気がします。
ありがとう御座いました。

回答No.3

sep0901

こちら少しは参考になるかと・・・

参考URL：

http://web.kyoto-inet.or.jp/people/macchann/hiroshi/nennpi3.html

お礼

ご回答ありがとうございます。
参考にさせていただきます。
ミニバイクは点火時期が固定ですもんね。
確かに火炎伝播速度の低下による異常燃焼は原因になりそうなことがわかります。
ありがとう御座いました。

回答No.1

inu2

マフラー交換すれば、抜けが良くなります

つまり、ノーマルよりも多くの燃料と空気を吸い込むことが可能になるのです
しかし、キャブセッティングがノーマルのままだと空気だけ多く入ってゆき、ガソリンはノーマルのままの量しか吸い込んでくれません
空気が多くなって、ガソリンの量がそのままだと言う事は、事実上ガソリンが薄い状態(リーン状態)になるのです
理想的な空燃比よりも若干濃い目(リッチ状態)にすることにより、焼き付きを防止できますので、破損が恐い場合には若干濃い目にするのが一般的です

ガソリンが薄くなるということは、それだけ火がつきやすい状態になってしまうのです
適正な時期に点火して綺麗に爆発してくれれば良いのですが、点火と関係なく、圧縮行程で自然発火してしまったり、異常に短時間で燃え尽きてしてしまう場合があります
これを 異常燃焼(デトネーション)といいます
かなりエンジンには悪い現象でエンジンを壊す原因になります
デトネーションを起こすと、急激に異常なまでに温度や圧力が上がってしまい焼きついたり、ピストンやヘッドを溶かしてボロボロになったりします

また、ガソリンはその気化熱で冷却効果もあります
ガソリンが薄くなるということはそれだけ冷却効果がなくなりますので、エンジンが熱を持ちやすくなる、そして焼きつくという事になります
4ストでもしっかり(?)焼き付きますよ

補足

さっそくのご回答本当にありがとう御座います。
理論空燃比よりも薄いほうが混合気は燃えやすいということなのでしょうか？
しかしながら、以前ＨＣテスターを使って古き良き時代のカローラの排気ガスを調べてみたのですが、リーン側に空燃比を持っていくと、ある一定の点からかえって排ガス中のＨＣの濃度は増大しました。
つまり、火が着きづらいということですよね。
理論空燃比というのはガソリンが最もよく燃える空燃比を指しているのではないでしょうか？
プラグ以外の熱源によるデトネーションの発生はわかりますが、何故混合気が空気に近づくほど燃えやすくなり、それによってデトネーションが起こるのかがわかりません。
重ねてで恐縮ですがよろしくお願い致します。