ターボエンジンについての質問です。ターボが作動するとパワーが上がるのは、大量の空気が大量の燃料と混合するからですか？

Question

それとも 空気を大量に送ることによって 燃料の分子の周りの酸素量が多くなり燃焼効率が高まるからですか？

Answer 1

もともとターボチャージャーやスーパーチャージャーは、航空機のために開発されました。

高い高度を飛行するためには、密度の薄い空気の中でエンジンを動かすことになります。エンジンに送り込む燃料と空気、つまり混合気を効率よく燃焼させるには、燃料に合った空燃比（燃料と空気を混ぜる比率）が必要ですが、この比率は密度に左右されません。１つの燃料の分子に結合できる酸素分子の数は、圧力に関係なく決まっているからです。

大きな爆発力を得るためには、数多くの燃料分子をエンジンに送り込む必要がありますが、そのためには密度の高い空気が必要となる訳です。

高高度を飛ぶ飛行機では、地上に比べて密度の薄い空気の中を飛びます。薄い空気には燃料が少ししか混ぜる事ができず、結果としてエンジンの出力が減少してしまうことが課題となっていました。そこで考えだされたのがチャージャー（過給機）です。ターボチャージャーは、その１つです。

前置きが長くなりましたが、空気の密度を上げると同じ空燃比でも、より多くの燃料をエンジンに送り込む事ができるので、高出力を得られるようになります。他に空気の密度を上げる方法として空気の温度を下げる方法があり、これらを組み合わせてより効率を高める目的でインタークーラーを装着することがあります。


資料：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E7%87%83%E6%AF%94

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E7%B5%A6%E6%A9%9F

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%BC

質問者からのお礼コメント

ありがとうございました。勉強になりました。他の方々もありがとうございます。

Answer 2

＞大量の空気が大量の燃料と混合するからですか？
＜もう貴方が答えを出しています。 空気だけ増やしてもパワーには繋がりません。ターボ車を乗った人ならご存知じガンガン回せば、アラららと言う感じで燃費が悪いです。 その見返りがパワー

Answer 3

圧縮して大量の空気と燃料を送り込めるから
単純に考えると、大気圧の二倍の圧力だと1000ccのエンジンでも2000ccと同じ混合気を送り込んで2000ccのエンジンと同じ仕事量をさせることができます

Answer 4

>大量の空気が大量の燃料と混合するからですか？

こちらが正解。


>酸素量が多くなり燃焼効率が高まるからですか？

これは逆。
空気を圧縮すると加熱されるため密度が減るので、空気中の酸素の分子量は減ります。
要するにせっかく圧縮して大量の空気を入れたいので、熱くなることで薄くなってしまうのです。
それをインタークーラーで冷却することで密度を増やして、効率を上げています。

Answer 5

＞大量の空気が大量の燃料と混合するからですか？
こちらが正解。
排気量上げたのと同じ。

Answer 6

前者でしょうね。爆発には適正な空燃比率が必要ですから,空気だけ多くしてもうまくないと思います。
同じシリンダー内に多様の適正混合空気を押し込むという考えでしょう。

Answer 7

空気を押し込んでいくので圧縮率が高まりパワーが上がります
空気量が増えるのでコンピューターがセンサーの情報を得て
インジェクターの燃料噴射を増やして空燃比を調整します