過給器のお話 

過給器・・・自動車用語では加給器と書くこともあるようですが、一般に知られているターボチャージャーやスーパーチャージャー等に代表される空気を圧縮してエンジンに強制的に送り込む装置の総称です。
変わった過給器ではマツダが採用している排気脈動を利用したマイクロウェーブスーパーチャージャーやラムエアー(ベンチュリの法則の反対で流体速度が遅くなることで圧力が上がる。ベルヌーイの定理)を利用したものもあります。

ここではターボについてちょっと豆知識です。
turbo

ターボ(Turbo)の語源はタービン(Turbine)からきています。
タービンとは気体や液体の運動エネルギーを回転エネルギーに換える風車のようなものをいいます。水車なんかもタービンの一種ですね。
ターボとは・・・説明の必要はないですね(^^)

ターボはもともと自動車用に開発されたわけではありません。
ターボが無ければエンジン出力が確保できないもの。
そうです航空機ですね。
飛行高度が上がれば空気自体が薄くなりどんどんエンジン出力が低下してしまいます。
ターボの開発によって高い高度での出力を維持することができるようになったんです。
最初に搭載されたのは1938年アメリカのB-17爆撃機らしいですが、そんなに古くからターボはあったんですね。
それでもプロペラ機ではプロペラ自体の推力まで小さくなってしまうので、結局はジェットエンジンのように高いところまでは飛べなかったのでしょう。
また余談ですが、ジェットエンジンはターボ自体がエンジンになったようなもので、圧縮された空気に燃料を噴射して燃焼させその排気ガスを推力として利用しているものです。
jet

僕はジェットエンジンが大好きなので、またの機会にジェットエンジンの話をしてみたいと思います。・・・いいですか?

話を戻します。
市販のガソリンエンジンに搭載されたのは1962年アメリカGM社、ヨーロッパでは1973年BMWの02が初めてのようです。まだ歴史は浅いですね。
日本ではもっと遅く、当時の運輸省が「暴走行為を助長する」との見解で認めなかったのは良く知られてますが、ターボは省エネにつながるとして1979年にやっとセドリック/グロリアに搭載されました。

なぜターボでエンジン出力が上がるか・・簡単ですね、より多くの空気をシリンダーへ導入できるからです。
たとえば1000ccの排気量のエンジンに大気圧で1500cc分の空気を送り込むんです。単純に考えたならば1.5倍の出力が期待できます。
パワーウエイトレシオは各段に良くなりますね。
実際には以前に紹介したようにターボでも空気を圧縮したことになりますから吸気温度が上昇します、その空気をピストンで圧縮するのでより温度が上がりノッキングが起こってしまいますからエンジンの圧縮比を下げる必要がでてきます。同じ理由で過給圧力にも制限がでてきます。
市販車では0.8kg/cm前後でしょうか。
それを少しでも改善するためにターボによって高温になった空気を冷やしてより空気密度を上げてやるインタークーラーなどがあります。
それでも自然吸気のエンジンよりも圧縮比が低くなるため、ターボがあまり過給していない低回転域で使用すると返って燃費が悪くなります。

逆にターボはディーゼルエンジンには最適です。
ディーゼルエンジンの詳細については機会をみてまたご紹介しますが、混合気を圧縮するのではなく圧縮され高温になった空気に燃料を噴射し自然発火燃焼させる方法ですから、圧縮比を構造上可能な範囲で上げることができます。過給圧にも同じく制限はありませんが、アイドリングから高回転まで幅広い回転域を利用する自動車にはあまり大きな過給圧は扱いやすさからいって不向きでしょう。
ターボにはいろいろな利点がありますが、排気ガス規制の観点から最近では少なくなる傾向にあるようです。
[ 2007/01/15 13:27 ] ちょっとお話 | TB(0) | CM(3)
いやいやいやぁ、どうも稲川です。
加給器のお話ありがとうございます。
実は初歩的な質問で恥ずかしいんですがね?タービンに送り込む空気はエアークリーナから取り込んで直でタービンに入り、エンジンに送り込んでるんでしょうか?また、スパーチャージャも同じなのでしょうか?しじょうに疑問に思ってたんですが、質問ばかりですいません。
[ 2007/01/15 19:38 ] 稲川淳二 [ 編集 ]
稲川さん。いつもどうもです。
下記に詳しく説明されています。

http://www.isuzu.co.jp/cv/cost/manual/knowledge_3.html

排気ガスの圧力でタービンを回しその回転を今度は反対側についているファン型のコンプレッサーでエアークリーナーから吸い込んだ空気を圧縮してエンジンシリンダーへ送り込むのです。
ここには画像が貼り付けられないので、うまく説明できなくてすみません。
[ 2007/01/15 20:55 ] WERKE [ 編集 ]
いやぁ~ご丁寧に質問にお答えいただきましてありがとうございます。よくわかりましたよ、ええ。このリンク先はディーゼルエンジンとなってますが、ガソリンエンジンも同じということなんですね、はい。実はですね?排気したガスをタービンに戻してタービンでもって加給してそいつをまたエンジンに戻して出力をあげてるもんだと思ってたんですよ。むかしはほら、ドッカンターボでもって、ターボラグがあったもんですから、それでもって遅いのかなぁなんて思ってたんですねぇ、ええ。アタシ頭悪いなぁなんて改めて認識しましたよ、ええ。
[ 2007/01/15 22:01 ] 稲川淳二 [ 編集 ]
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