ターボの仕組みについて。 自分でターボの事について調べたんですが、圧縮した空気を冷やしてからキャブに送るってのは、図とかを見て分かったんですが、、 ①単に圧縮した空気をキャブに

Question

送るだけでターボの効果は得られるのですか？？

②ターボは排ガスから、スーチャーはクランクからの力で空気を圧縮してますが、最低何メガパスカル位から効果が出るのか？
0.1Mpaくらい？0.05Mpaでも効果あるなら、エアクリの吸気口をボンネットの前にもってくる（バイクならフロントカウル前に出す）だけでいいのですか？？

私の思ってる事が上記の事が合ってるなら、コンプレッサーのエアーをエアクリに送ったら、ターボの効果得られるんですか(^_^;)？
・・・キャブ車なら空調比変わって、セッティング狂う様な気もしますが（笑）

ターボやスーチャー車はタービン以外にターボ用の何か部品が付いてるのですか？？

Answer 1

grnkagさんへ

お考えに成っている疑問の第一は、

何故過給するのか?

に成りますね。何せ過給器は
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%BC%E3%83%81%E3%83%A3%E3%83%BC%E3%82%B8%E3%83%A3%E3%83%BC
の様に沢山の種類が在って、排ガス利用のTurboはその中の1つなのですから。

>①単に圧縮した空気をキャブに送るだけで
>ターボの効果は得られるのですか？
例え話を1つしましょう。
重力が地球の倍有る星にエンジンを持って行って、そこで回す事を考える。
と、重力が倍なのだから大気圧も倍。よって充填効率は倍に成って出力も倍出て来る。。。
という、誠に都合が良い事を地球上でも再現したいが為に、先に圧縮して「濃くした」空気をエンジンに吸わせる、と言う事をするのです。
だから「圧縮した空気をキャブに送るだけ」と言うのが、自然吸気用のパーツに対してだったら×です。し、何十年も前には、過給用密閉式キャブレターで過給してた車も在った、と言う事に成ります。
ですから、

>コンプレッサーのエアーをエアクリに送ったら、
>ターボの効果得られるんですか？
って事には成らなくて、ちゃんと過給圧に耐える様な構造・構成にしないと成立しません。

過給圧が上がるに従って充填効率も上がる。
これに対して空燃比を一定に揃える為には、自然吸気の制御のままでは不足です。
この微妙な「匙加減」がキャブでは物足りないが為に。電子制御式燃料噴射へ全面的に移行した訳です。

>キャブ車なら空調比変わって、
>セッティング狂う様な気もしますが
過給しなくても、要件によっては狂いますよ。d(^^)
だから、キャブでもエアjet or エア通路に流す空気量を調整する事で、ノッキング「率」をコントロールする事に成功した、という事例が、ヤマハ発動機の「技報」に誇らしげに掲載されていたりします。
(2stの競技専用2輪において、規則改正でアブガス使用禁止に伴ってエンジン焼き着きの危険が増えた。ので、4〜6速ギア使用時、ノックセンサーが感じる不整着火「率」を一定頻度以下に抑える様に、エア通路に設けたDuty制御弁で空気流量を無段階制御して混合比を調整した)

>②ターボは排ガスから、
>スーチャーはクランクからの力で空気を圧縮してますが、
>最低何メガパスカル位から効果が出るのか？
シリンダーに入った量を示す「充填効率」がアップすれば、それが即ち出力Upに直結します。ので、本の僅かな圧でも効きます。

>エアクリの吸気口をボンネットの前にもってくる
>（バイクならフロントカウル前に出す）だけでいいのですか？
それを市販車でやって、ラム圧をちゃんとキャブに導入したのが、川崎のZZ-R1100でしたね。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%AF%E3%82%B5%E3%82%AD%E3%83%BBZZR1100

大事なのは、吸気口の中央にピトー管様のパイプが在って、これがキャブのフロートチャンバーに接続されていた事でしょうか。
もし本当に動圧(と言います)が掛かるのなら、掛かれば掛かる程、フロートチャンバーのガソリンを押し下げて(油面高が下がって)燃調が狂って来ます。
キャブの油面高は混合比の基本要素ですから、これを狂わせない様にせねばならない訳です。し、実際に川崎はインジェクション仕様も試作して比較してたと巷間噂されていますが、キャブ仕様で市販された訳ですね。

質問者からのお礼コメント

ちょっと難しい言葉も有りましたが、俺の知りたい事だいたい分かりました( ^ω^ )
ご丁寧にありがとうございました。

Answer 2

圧だけ上げても、量がないとだめでしょ。
コンプレッサーでサージタンクにエアを補充しても一瞬で終わり。
１分かけて補充して、0.1秒で終わり。

Answer 3

＜grnkagさん＞

＞＞①単に圧縮した空気をキャブに送るだけでターボの効果は得られるのですか？？

過給効果得られますよ。エンジンは、空気中の酸素と燃料（ガソリンなど）を混ざりあった混合気を燃焼したさいに発する熱エネルギーを運動エネルギーに変換しています。なので吸気管内の気体を圧縮すれば＝空気中の酸素の割合が増える、結果過給した分だけトルクが増していきます。ただし、実際はノックの問題から圧縮比を下げたり、排圧上昇で充填率下がる、スチャーなどではメカニカルロスなど現れます。

＞＞②ターボは排ガスから、スーチャーはクランクからの力で空気を圧縮してますが、最低何メガパスカル位から効果が出るのか？0.1Mpaくらい？0.05Mpaでも効果あるなら、エアクリの吸気口をボンネットの前にもってくる（バイクならフロントカウル前に出す）だけでいいのですか？？

スーチャーにしてもターボにしても、風量／風圧にたいしての効率があるので、一概にどのぐらいの過給圧から効果があるのかとは言えませんが、理論てきには０．０１Ｍｐａからでもそれなりに効果はあります。大気圧が０．１Ｍｐａとすれば約１０％のトルク増化につながります。

時速３００ｋｍｈ時の風圧は約０．００４～０．００５Ｍｐａ程度。ラムエア効果として出力４～５％増。風圧は速度に二乗に比例するので、速度が遅かったらラムエア効果はあまり得られません。

コンプレッサーは風圧はとっても高いですが、風量（空気吐出量）は１ｐｓのコンプレッサーでは７５Ｌ／ｍｉｎとかのようにとっても少ないのです。４サイクル５０ｃｃの３０００ｒｐｍ程度の風量しかない。これでは全く過給できません。

Answer 4

キャブは過給に適さない
先ず燃圧が0.1～0.３Kg/c㎡だから
過給したら押し返される（ガソリンが供給できない）
FIでも過給用のセンサーとマップがないと増量噴射できない
今時はバイクもFIだから
超小型タービン作って過給したら良いかも
ただしノッキングして一発破壊の可能性が高い
リッターレプリカバイクだと走行風でラムエアー過給してるね
数馬力は上がる
レースカーだと当たり前にラムエアーは利用する

Answer 5

キャブの前に電動扇風機を付けたいだけだろう？ 原理とか要るの？
真剣に答えている人が 気の毒に見えますね。

Answer 6

これは、机上の空論の話ですか？
実際にターボ（スーチャー）化するには、最初にエンジン本体を改造する必要がありますよ。

Answer 7

キャブ？キャブレターは燃料の気化装置、最近の車、特にターボ車は皆燃料噴射装置のはずなのでキャブレターは付いてないはず。キャブレター車にターボつければ空燃比が変わるかもしれないけど、電子制御式燃料噴射装置なら空気圧測定器みたいなもので測定すればプログラム制御できるはず。排ガス測定中か判断できる装置作れるくらいだからこんなこと朝飯前。圧縮空気の空気圧の効果いくつから出るかぐらいは調べれば判ると思います。モーターで圧縮する方法は確か研究中のはず、ターボは低回転時の問題、スーチャーは燃費やパワーロスの問題あるけど、バッテリーなら回生エネルギー使えるのでメリットあるみたいだけど、コストと制御関係で苦戦しているみたい。走行時の風圧効果？知れてるのとたぶんパスカルの原理から想像するにほとんど圧力ないかなあと思います。

Answer 8

1.得られますよ。効率が落ちるだけ。

2.はよう判りません。
遊び車のジャギュアXJスーパーV8は
スーパーチャージャー付ですがら
その手の計器が無いもので。

キャブ車でエアクリーナー前=上流過給は、
設定、代わりますよ。

通常、キャブまでは負圧の筈なのに、
正圧に成りますから、ポン付けでは
吸い出せません。

→ターボ初期の三菱車が
上流過給してましたけどね。
キャブはターボ車専用のそれ。

Answer 9

ターボは、排気の勢いを利用してエンジンに加圧空気（酸素）をエンジンに送る。
スーパーチャージャーはクランク回転の勢いで加圧空気（酸素）をエンジンに送る。


エンジンが吸える空気（酸素）量は、バルブが開いてる時間に由来すりるから、同じ時間で大量の空気（酸素）を送り込もうと思うなら、押し込まないと無理でしょ。
それを、排気圧で行うのか、クランク圧で行うのか、の違い。

①圧縮した空気を送る、というより「限定時間内に大量の空気を送り込むなら、結果的に圧縮されてる」だけ。

②何気圧かは知らないけど、走行風圧で空気を送り込むのはカワサキのラムエアーシステムなどで既にあるよ。

Answer 10

①効果ありですね。キャブの方が楽にできるから、昔の車はキャブの方が多かったんですよ。
口で吹くタイプの「霧吹き」をご存知ですかな？
(そんな年齢でなかったら、ゴメンよ。)
軽く吹く、強く吹く。
どちらがたくさんの空気と燃料がシリンダーに送れますかな？
当然、強い方ですよね？



②先に該当された方もいますが、ラム圧ってので市販車じゃ、私が知ってるのはカワサキのZXRってバイクが最初に始めたかな。25年位前かな…。笑っ
そのころ、メタ○スピードってとこで、バイク用のターボキットも発売始まったなぁ…笑っ


普通のNAの場合、シリンダーへの吸気は
負圧でしかないのはわかりますね？
その負圧を少しでも解消できれば&正しい燃料の量を取り込めれば、効果ありですね。


もしかして…
キャブは通過空気量に関わらず、同じ量のガソリンしか吹けないと勘違いされてましんか？

Answer 11

ターボは、空気を圧縮してエンジンに送り込まれる酸素量を増やし、燃料の燃焼効率やそもそもとして燃焼させられる燃料の量を増やすことで、爆発力を増大させエンジンパワーを上げる、というのが目的です。

空気を冷やすというのは、圧縮された空気は熱を発生し膨張するのでそれを更に冷却し空気の密度（酸素含有量）を上げるのが目的です。


①キャブというかエンジンのシリンダーに送り込まれ、燃料と混ぜて燃焼させて効果が発揮されます。
燃焼させなかった場合は逆に圧縮された空気がピストンの上下運動の妨げになるのでポンピングロスというものが発生します。


②厳密に言うなら0.01でも0.00001でも効果はあります。
普通エンジンはシリンダーの上下運動によって自力で空気を吸いますが、ターボの場合はタービンによって強制的に空気が送り込まれるので「吸う力」が不要です。
つまりエンジンが空気を吸うときに使っていたパワーロス（これもポンピングロス）が減るので微量ではありますが燃費やパワーの向上が見られます。

また少ない過給量でも自然吸気よりも酸素量が多いことには変わりないので微量ですがパワーアップの効果があります。
体感できるかは別ですけどね。


ボンネットの前やカウルの前にファンネル（吸気口）を持ってくる手法やラムエアシステムといって一部のバイクやF1などですでに使用されています。
ただし本当にパワーの体感やタイムとして現れるには100キロ以上の速度を出した時くらいで低速域ではほとんど効果はありません。