「機械式過給は非常に強力ですが、なぜ段階的に廃止されたのでしょうか?」

ターボ過給技術に関しては、多くの自動車愛好家がその動作原理をよく知っています。エンジンの排気ガスを使用してタービンブレードを駆動し、タービンブレードがエアコンプレッサーを駆動して、エンジンの吸入空気を増加させます。これにより、最終的には内燃機関の燃焼効率と出力が向上します。

機械的過給

ターボチャージャ技術により、最新の内燃エンジンは、エンジン排気量を削減し、排出基準を満たしながら、満足のいく出力を達成することができます。技術の発展に伴い、シングルターボ、ツインターボ、スーパーチャージャー、電動ターボなど、さまざまなタイプのブーストシステムが登場しました。

機械的過給

今日は有名な過給技術についてお話します。

なぜ過給が存在するのでしょうか?スーパーチャージャーの開発の主な理由は、通常のターボチャージャーでよく見られる「ターボラグ」問題に対処することです。エンジンが低 RPM で動作すると、排気エネルギーがターボ内に正圧を生成するのに不十分となり、加速が遅れ、出力が不均一になります。

機械的過給

この問題を解決するために、自動車エンジニアはエンジンに 2 つのターボを装備するなど、さまざまな解決策を考え出しました。小型のターボは低回転域でブーストを提供し、エンジン回転数が上昇すると大型のターボに切り替わってより大きなパワーを発揮します。

機械的過給

一部の自動車メーカーは、従来の排気駆動ターボチャージャーを電気ターボに置き換えています。これにより、応答時間が大幅に改善され、遅れがなくなり、より速くスムーズな加速が実現します。

機械的過給

他の自動車メーカーは、ターボをエンジンに直接接続して過給技術を開発しました。この方法では、エンジンによって機械的に駆動されるためブーストが即座に供給され、従来のターボに伴う遅れが解消されます。

機械的過給

かつて輝かしい過給技術には、ルーツ スーパーチャージャー、リショルム (スクリュー) スーパーチャージャー、遠心式スーパーチャージャーの 3 つの主なタイプがあります。乗用車では、その効率と性能特性により、過給システムの大部分が遠心過給機設計を利用しています。

機械的過給

遠心式スーパーチャージャーの原理は、どちらのシステムも回転するタービンブレードを使用して空気をコンプレッサーに引き込んで昇圧するため、従来の排気ターボチャージャーの原理に似ています。ただし、主な違いは、タービンを駆動するために排気ガスに依存するのではなく、遠心スーパーチャージャーがエンジン自体によって直接動力を供給されることです。エンジンが作動している限り、スーパーチャージャーは利用可能な排気ガスの量に制限されることなく、一貫してブーストを提供できます。これにより、「ターボラグ」の問題が効果的に排除されます。

機械式過給~いやー

かつては、メルセデスベンツ、アウディ、ランドローバー、ボルボ、日産、フォルクスワーゲン、トヨタなど多くの自動車メーカーが過給技術を搭載したモデルを発表していました。しかし、主に 2 つの理由により、スーパーチャージャーが大幅に廃止されるまでにそれほど時間はかかりませんでした。

機械的過給

第一の理由は、スーパーチャージャーがエンジン出力を消費することです。エンジンのクランクシャフトによって駆動されるため、動作するにはエンジン自身の動力の一部が必要です。そのため、パワーロスが目立ちにくい大排気量エンジンのみに適しています。

機械的過給

たとえば、定格出力が 400 馬力の V8 エンジンは、過給により 500 馬力まで高めることができます。ただし、200 馬力の 2.0L エンジンは、スーパーチャージャーによる電力消費によってゲインの多くが相殺されるため、スーパーチャージャーを使用して 300 馬力に達するのは困難です。排ガス規制や効率性の要求により大排気量エンジンがますます稀になりつつある今日の自動車業界では、過給技術の余地は大幅に減少しています。

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2つ目の理由は、電動化の影響です。当初は過給技術を使用していた多くの車両が、現在では電動ターボ過給システムに切り替えられています。電動ターボチャージャーは、応答時間が短縮され、効率が向上し、エンジン出力に関係なく動作できるため、ハイブリッド車や電気自動車への傾向が高まる中で、より魅力的な選択肢となっています。機械的過給

たとえば、アウディ Q5 やボルボ XC90 などの車両、さらにはかつて V8 スーパーチャージャーを搭載したバージョンを保持していたランドローバー ディフェンダーでさえ、機械式スーパーチャージャーを段階的に廃止しました。ターボに電気モーターを搭載することで、タービンブレードの駆動を電気モーターに引き継ぎ、エンジンのフルパワーをダイレクトにホイールに伝えることができます。これにより、ブーストプロセスが加速されるだけでなく、エンジンがスーパーチャージャーのためにパワーを犠牲にする必要がなくなり、より速い応答とより効率的なパワーの使用という二重のメリットがもたらされます。機械的過給

概説
現在、スーパーチャージャー付き車両は市場ではますます稀になりつつあります。ただし、フォード マスタングには 5.2L V8 エンジンが搭載され、スーパーチャージャーが復活する可能性があるという噂もあります。傾向は電動およびターボ過給技術に移行していますが、特定の高性能モデルでは機械式過給が復活する可能性はまだあります。

機械的過給

かつては最上級モデルのみと考えられていた機械式過給機だが、今では言及しようとする自動車会社も少なくなっているようで、大排気量モデルの終焉により、機械式過給機もやがて廃止されるかもしれない。


投稿日時: 2024 年 9 月 6 日