エンジンのサージタンクについての疑問なんですが

Question

今サージタンクを自作しています、レーシングする時のレスポンスを重視して純正より若干サイズを小さく作ろうと思っています、方向性としては正しいと思うのですが、どうでしょうか？（エンジンはトヨタ3SGE)
又、ネットで色々調べているのですが、純正のサージタンクの一部や、社外の高効率を謳うサージタンクなどには、内部にファンネルが仕込んであるものがありますが、これってどうなんでしょうか？空気は壁に沿って流れるはずですよね？それなら普通にただの穴にした方がスムーズに空気を吸えそうな気がするのですが、実際のところはどうなんでしょうか？

あくまで素人の実験的な試みですが、有識者に方の意見をお聞きしたく質問させていただきました、よろしくお願いします。

補足

早速のご回答ありがとうございます、4スロがレスポンスいいのってスロットル後の容積が極端に少ないからなのではないのですか？例えばスパッとアクセル開けるとワンテンポ遅れて回転が上がりますよね、これってマニの容積に空気が充填されるタイムラグなのでは？よろしければサージタンク容積がレスポンスに関係しない理由をもう少しご教授願えると幸いです ちなみに今回のマニで純正の性能を超えようなんてことは思っておりません

Answer 1

理論上の話ですがシリンダー容積＜インマニ＋サージタンク容積＜スロットル＋エアクリーナー容積がメーカーの設計になっています。スロットルが一つで純正クリーナーボックスの場合は大体こうなっています。スロットルが各シリンダーにある場合でも、サージタンク容積はインマニ＋サージタンクでシリンダー容積以上あります。これは、スロットルを開けた時にシリンダーに十分な空気を入れる為です。例外は剥き出しタイプのエアクリーナーやファンネルで吸気量に制限が無くなるからです。

サージタンク内にファンネルや仕切りを設けるのはベンチュリー効果を利用して空気の流速を上げて負圧の発生を促進させて充填効率を上げるのと、仕切りはインマニに入る空気を整流して充填効率を上げる効果があります。

質問者様のサージタンク容積を少なくするは、シリンダーに入る空気の量を減らす事になるのでパワーダウンする可能性があります。

ビッグスロットルを使うのはインマニに入る空気の通路を大きくすれば、より多くの空気を抵抗を少なく入れる為です。

他にもインマニの長さが長いと、短いのと比較して低速トルクが出たりとか色々複雑です。もちろんインマニ径も流速と関係するので、大きいと低速トルクが減少します。

私なら単スロットルならインマニ部分はノーマルを使ってサージタンクの容積を大きくして、同じトヨタ車の大きいスロットルボディを流用しますが、レスポンスという点ではスロットルからシリンダーまでの長さが影響するので、単スロットルでは限界があると思います。レーシングカーやスーパーカーなど高出力のNA車がマルチスロットルを採用しているのはこの為です。


でも、費用対効果を考えるとタコ足と触媒とフライホイルを交換して、ラムエア化して触媒までバンテージを巻くと質問者様の希望は叶うと思います。

質問者からのお礼コメント

kinmcrさん、ありがとうございます。タコアシ触媒、フライホイルはすでにやっております、今回の実験の発端は、その他のターボエンジンや同排気量の高回転型NAエンジンに比べてもサージ容積が異常にデカい為試してみようと思った次第です、取りあえず試作品を装着してみようかと思います、ありがとうございました

Answer 2

サージタンクの大きさは所詮上流にスロットルがある（確か３ＳＧはそうだった覚えが）ので、レスポンスはほとんど変わらないです。出力、アイドル安定性など実際の走行考えると、サージタンクは大きければ大きい方がよいのです。４ＡＧのような気筒独立スロットルのイメージから、そのように考えられているかと思いますが、原理が違いますのでご注意を。

内部のファンネルはエアができるだけスムーズに入るような形状（ラッパ形状）を作っています。穴だけですと、穴周りのエアは角で剥れてうまく穴に入っていかず、結果穴に入る流量が減ってしまいます。ファンネルは効果大きいですよ。

ちなみに３ＳＧＥエンジンは昔乗ったことありまして、いいエンジンですね。あの音とパワーの出方が気に入っていました。絶対的出力は今のエンジンに比べて少ないですが、パーシャルからフル加速時の出力の出方が大変気持ちよくて、回転もそこそこ引っ張れるので、運転していて気持ちよかったです。今そういうエンジンになかなか出会えないです。あと３ＳＧＥはとにかく丈夫でした。大切に使って楽しんで下さい。

Answer 3

サージタンクの仕切りについてですが 各気筒の吸入バランスが良くなるようにとの意図だと思われます

おっしゃる通り 空気は壁に沿って流れる傾向があるので スロットルに一番近いシリンダーと 一番奥のシリンダーの吸入空気量が狂うと エンジンの調子が良い筈もなく・・・

あとレーシングする際のレスポンス向上の為にサージタンク容量を減らす理由が理解できません 何故でしょうか？