ツインスクロール・ツインターボについて

Question

「ツインスクロールターボ」や「ツインターボ」は今まで多くのメーカーの車に採用されてきました。この2つを組み合わせた『ツインスクロール・ツインターボ』のV8エンジンをBMWが開発し、次期Mモデルに搭載される模様です。
参考HP：http://autoprove.net/?p=1135

これが先代M5・M6に搭載されていた5.0L・V10エンジン【S85B50A】の後継であることは容易に推測できます。そこで、上述の新型V8ターボエンジンの有用性・将来性を知りたいと考え、この質問を致しました。

ご意見をお聞かせください。よろしくお願いします。

Answer 1

●BMWのおけるターボ・チャージャとは？
乗用車用ターボ・チャージャでは，もっとも長い歴史をもつBMWだからというわけではありませんが，いろいろなターボ・チャージャ技術を投入しています。

ツインスクロール・ターボでは，各気筒間の排気干渉を防ぐことで，排気効率を改善できます。またツイン・ターボでは，左右のバンクで分割することで，ターボ・チャージャのタービンを小径，小慣性モーメントにして，低回転域から過給できるようにしています。

またBMWのディーゼルエンジンには，2ステージ・ターボ・チャージャというのがあり，大小のターボ・チャージャを直列で結合し（小径ターボのバイパス経路あり），回転数の全域で高い過給圧（最大過給圧＞2.8bar）を実現しています。

●S85エンジンの後継は？
現在の4.4LのV8 直噴エンジンに過給機（ターボ・チャージャ）と水冷インタークーラを追加したのが，X5/X6および750i，550iに搭載されたエンジンです（N63B44）。この過給機を給気圧を高めれば，それなりのスポーツ指向エンジンができます。
一方，S85エンジンはV8の4.0Lエンジン（S62）を10気筒に拡張したもので，54/90度という不等点火間隔にするとともに，超高回転を実現しています。このレスポンス（高回転域までの到達時間）を得るためには，現在のN63B44では無理です。しかしS85では現代のスポーツカーに要求される良燃費が実現できません（25%改善）。このため再びV8に戻しレスポンスを改善することにしたのです。
S85のようなレスポンスを得るには，単にエンジン内部のフリクション低減だけではなく，吸排気系を改善したのです。それが単純に左右バンクでわけた排気系の結合ではなく，新型M5/M6に搭載する結合方法です。従来のV型エンジンではできませんでした。なぜなら排気系はV型エンジンのバンク外にあるからです。
排気系とターボ・チャージャがVバンク内部にあるので，実現できたレイアウトです。排気干渉を低減することは，単に排気効率を改善するだけではなく，燃焼室温度が低減できれば耐ノック性を向上でき，出力・レスポンスを改善できます。

●他社のエンジンと比較して
他社にも高出力エンジンはあります。しかしBMWがすごいのは，単純なカタログ値を改善するのではなく，理屈に従った改善をしていることです。S85のときもそうですが，かなり余裕があるということです。
最高出力はX5/X6の555馬力を超えて，585馬力くらいになりそうですが，それ以上にレスポンスの改善に注目すべきでしょう。

●将来性は？
このS63ターボは，10年間くらい使われるでしょう。しかしS85のときのようなインパクトはありません。やっぱりS85に過給機をつけてほしいものです。S85では後付けスーパーチャージャで750馬力くらいでており，ターボ・チャージャと正規の吸排気系チューニングを施せば，800馬力，1000Nmくらいはいくでしょう。
ただBMWはエンジンより足回りが優先すべきという理念を持っていますので，アクティブ・トルクスプリット方式の4WD や左右輪のトルク・ベクタリングまでやる必要があるでしょう。
このようなシャシー性能の極限化は技術的にはおもしろいのですが，自動制御は働きすぎていて，運転して楽しいかどうかが問題です。ぼくらが通常，運転して楽しい限界は，Z4の35i/35isぐらいではないでしょうか。

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

質問者からのお礼コメント

詳しい回答をしていただき、ありがとうございました。
S63ターボは出力・燃費・レスポンスの全てを高めたエンジンであることが理解できました。
S85に過給機を搭載すると更に凄まじいエンジンになりそうですね…。