内燃機関超基礎講座 | 高出力過給からダウンサイジング過給へ：ターボの使い方今昔

2021/02/26
Motor Fan illustrated編集部

高回転高出力は要らない。必要なのは低回転大トルク。エンジンの限界は発熱量で決まるので、その限界まではトルクとそれに伴う出力を出しておき、限界点に達したら回転の上昇に合わせてトルクを落としていく。すると、ある回転数以上は一定の出力になる。これが等馬力カーブ。ディーゼルのような性能曲線だし、モーターにも似ている。

ターボの課題は応答遅れだった。ターボチャージャーはその構造上、遅れを完全に消すことはできない。だが、体感上問題ないレベルに制御することができるようになってきた。ターボはレスポンスが悪い、燃費が悪いというイメージは過去のものになったはずだが、日本ではネガティブなイメージが根強く残っている。その克服が課題。

エキゾーストマニフォールドを抜けた排気がタービンを回転させると、同軸上のコンプレッサータービンも回転し、吸気口から取り込んだ新気を圧縮して送り出す。圧縮によって温度が上昇した新気は、インタークーラーによって冷却され、エンジンの各気筒に送り込まれる。上のイラストは、ツインスクロールターボの構成図。1/4番と2/3番シリンダーを結び、等間隔の脈動をタービンに与えることで、低いエンジン回転数から過給を立ち上げる狙い。

吸気早閉じ/遅閉じによって吸気行程＜膨張行程を実現したエンジンに過給機とインタークーラーを組み合わせた仕組みを、畑村耕一博士の説に従ってミラーサイクルと定義。過給機なしはNAミラーサイクル。

記事に戻る