モーダル実験のご紹介 – エキゾーストシステム(排気系)の例

エキゾーストシステムは車体振動や車室内こもり音に影響するコンポーネントのひとつですが、エキゾーストシステムの共振周波数はアイドル起振力周波数に近接することが多く、ステアリングシステムと共に振動設計が難しいコンポーネントとなっています。エキゾーストシステムはマウントインシュレータ(防振ゴム)を介して車体に装着されるものの、インシュレータの動バネレートやロスファクタのチューニングによる振動レベルの低減は限定的であるため、基本的に重量物であるサイレンサ(Figure 1.1)などのレイアウトやその前後のチューブ径の検討などによって極力大きな振動が生じないよう設計されます。

Figure 1.1. エキゾーストシステム(排気系) の例

もっとも効果的な振動設計手法としては、Figure 1.2のようにエキゾースト本体の固有モードにおけるノーダルポイントで車体にマウントされるよう設計することです。このようにノーダルマウントされることにより車体マウント点の振動振幅が最小化されます。エキゾーストシステムの場合はハンマリングによる加振を行って数点~十数点の加速度応答を計測することで、Figure 1.2のようなノーダルポイントを把握することができます。

Figure 1.2. エキゾーストシステム(排気系) の固有モードの例