エンジンのターボチャージャーの仕組み

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「ターボチャージャー搭載」と宣伝されている自動車を見ると、

style= “font-size: 12pt;”>誰もがそれが何らかの形で追加の性能を発揮できるより強力なエンジンであるという一般的な感覚を持っていますが、その魔法がどのように実現されたか正確にはわからないかもしれません。

 

style= “font-size: 12pt;”>ターボチャージャーの仕組み


style= “font-size: 12pt;”>標準的な内燃機関では、実際にはエンジンの性能にとって空気の流れが最も重要です。通常、作動中のエンジンでは、ピストンの下降運動によってエンジンのシリンダーに空気が吸い込まれます。空気は燃料と混合され、結合した蒸気に点火されてエネルギーが生成されます。アクセルを踏むと、実際には液体燃料をエンジンに送り込んでいるのではなく、より多くの空気を吸い込み、それによって気化した燃料を吸い込んでパワーを生み出しています。

ターボチャージャーは、排気ガスによって駆動される機械装置で、より多くの空気をエンジンに送り込むことでエンジンの出力を向上させます。ターボチャージャーは、共通のシャフトに取り付けられた一対のファン形状の鋳造部品を使用しています。一方(タービンと呼ばれる)は排気系統に接続され、もう一方(コンプレッサー)はエンジンの吸気系統に接続されています。排気の流れがタービンを回転させ、それがコンプレッサーを回転させます。コンプレッサーは、エンジンが単独で吸い込むことができる以上の速さでエンジンに空気を送り込む役割を果たします。より大きな体積の空気はより多くの燃料と混合でき、出力を増加させます。
ターボ

ターボチャージャーが適切に機能するためには、タービンを回転させる(「巻き上げる」)のに十分な排気圧力が必要です。これはエンジン回転数が毎分2000〜3000回転(rpm)に達したときにのみ発生します。エンジンが必要な回転数に達するまでのこの時間差はターボラグと呼ばれます。ターボが巻き上がったら注意してください – 通常は強力なパワーの急増が起こり、時にはターボジェットのような笛のような音を伴うこともあります。

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どの車がターボチャージャーを使用していますか?

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過去には、ターボチャージャーはスポーツカーにのみ使用され、追加のキックを与えていました。しかし、政府がより高い燃費基準を課して以来、多くの自動車メーカーは、より大きく燃費の悪いエンジンを置き換えるために小型のターボチャージャー付きエンジンに目を向けています。ターボチャージャーにより、小型エンジンは要求に応じて大型エンジン並みのパワーを生み出せますが、要求が低いとき(高速道路での巡航など)は、小型エンジンはより少ない燃料を使用します。伝統的に、ターボチャージャー付きエンジンは高オクタン価の燃料を必要とするため、これらの多くの燃費の良いターボエンジンは直接燃料噴射を使用しており、安価な87オクタンのガソリンを使用できるようにしています。あなたの燃費は運転習慣によって異なることを忘れないでください:もしあなたがアクセルを強く踏むなら、小型のターボチャージャー付きエンジンは大型エンジンと同じくらい燃料を消費します。

ほとんどのディーゼルエンジンはターボチャージャーを使用しています。ディーゼルは低回転数では強力ですが、高回転数ではパワーが不足します;ターボチャージャーはディーゼルエンジンに広く平坦なパワーカーブを与え、それらを乗用車により適したものにします。ガソリンエンジンとは異なり、ディーゼルは通常、ターボチャージャーを装備するとより燃費が良くなります。
ターボチャージャー対スーパーチャージャー

同様の種類の装置はスーパーチャージャーと呼ばれます。排気ガスで駆動されるタービンを使用する代わりに、スーパーチャージャーはエンジンによって機械的に駆動されます – 通常はベルトによって、時にはギアによって。スーパーチャージャーにはターボラグを排除する利点がありますが、回転するために多くのパワーを必要とするため、常にターボチャージャーと同じ正味のパワーゲインを生み出すわけではありません。スーパーチャージャーは、多くの低回転パワーを生み出す必要があるドラッグレーサーでよく使用されます。スウェーデンの自動車メーカーであるボルボは、彼らのDrive-Eエンジンで過給とターボチャージングを組み合わせています。

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