スーパーチャージャーの原理を教えてください。 よろしくお願いします。

Answer 1

syuho4649さんへ

まあ、先ずは以下をご参照下さいな。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%8E%E7%B5%A6%E5%99%A8
http://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

で・・・、過給出来れば良いのですから結構色々な構造が在りまして、上記にはルーツ式しか紹介・記述されていませんが、同様の動作で違った形の物にバンケル式、ベーン式等も在ります。

遠心式はTurboのコンプレッサー部だけを取り出した様な物で、速度型と呼ばれる特性を持つ為に、クランク軸との直結では満足な過給圧特性が得られません。ので、某社においてCVTと組み合わせた可変速駆動式が試みられましたが、捩り振動に耐えられず、頓挫してしまっています。

ルーツ式(及び同類)は内部で圧縮されない為に、出口が開いた途端に激しく内部へ向けて逆流が起き、効率の悪化と共に吸入新気の温度上昇が激しく成ってしまいます。(過給"圧"が上がっているのだから)
ルーツ式が低効率と言われる理由の一端がこれです。

スクロール式は、もう少し内部圧縮比が欲しい。それと、2つの軸をクランクで同期させて回転させる事で偏芯動作を生み出す訳ですが、そのハウジングに対しての加工精度について、寸法の誤差を極めて小さくしなければならない事が、量産する場合での大きな障害に成ってます。
と言う事で、現在の所はリショルム式が本命と見られています。が、捻った棒を作り出すコストが中々下がらない様です。

次。
Turboと優劣を比較した場合、先ず問題に成るのが、駆動の為にクランク軸と接続させねばならない事。
唯でさえ場所の取り合いが激しいエンジンルームの中ですから、物を持ち込まなきゃいけない、と言う以上に、配置場所も制約が有るのでは、車体屋さんにOkを貰えません。
吸気通路の音消しに偉大な効果を発揮するヘルムホルツの共鳴箱でさえ、場所取りに苦労しているのですから。
この点で、吸排気管さえ取り回せれば良いTurboの方が、採用され易く成っているのです。

そして残る、一番の問題点。
それは、幾ら上手に過給圧を上げても、エンジンの側でそれを無駄無く余す所無く使い切ってくれなければ、決して効率の向上に繋がらない事でしょう。
過給器側だけの問題では無い所が、辛くて難しいのです。

スーパーチャージャーだと比較的低回転から過給圧を得られる。
大変に好ましい特性ですし、Turboでは中々得難い特質なのですが、ことガソリンエンジンにおいては、自己不正着火の処理に困る事態が出現します。
高回転側での不正着火なら、火焔伝搬が燃焼室周辺部に到達する頃にはピストンが下がり始めてたりするので、発生し難い訳です。
低回転側だと、ピストンが逃げない内に火炎が中心から届いて来るので、未燃の混合気が圧縮されて勝手に自己発火を始める。これが熱負荷を高め、衝撃を与えるので壊れる。
だから、シーケンシャルTurboにせず、敢えてツインTurboにしている、という隠れた事情も在るのです。

これを回避するには、可変圧縮比エンジンの登場が待ち望まれます。が、単に圧縮比を下げたのでは、一緒に大事な膨張比も下がってしまうので、賢い解決策に成り得ません。
膨張比を高く保ったまま、圧縮比だけ連続的に下げられる構造にしたい・・・。

この様な事を含めて、現在登場を待ち望まれているのが
1.理想の高膨張比14を達成する事
2.スロットル弁を廃止し、吸気弁閉じ時期連続可変機構の採用
3.内部圧縮を持つ高効率機械式過給器の併用
の3点を同時に達成したエンジンなのです。
高膨張比14で、ディーゼルと比肩する様に成ります。
ディーゼルに部分負荷領域で負ける最大の要因だった、スロットルバルブでの絞り損を廃止します。
この方式で出力を絞って行く事は、同時に圧縮比をどんどん下げて行く事に成るし、排ガス流量が少なく成る事でもあるので、Turboを使った時には過給圧の制御も可能に成ります。
アイドル回転から大気圧の2倍という高過給圧を常用し、排気量半分と言った大胆なダウンサイジングを断行する・・・。
という特許が日本人の手で取られているのでした。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%BC%E5%9D%82%E5%BC%98


Turboだとウェイストゲート弁、スーパーチャージャーならプレッシャーリリーフ弁と言う、折角の圧を捨てる形でしか制御出来ない現状。勿体無いですよね。
これをせずに、ダウンサイジングを大きくやる。
これが今の技術的志向なのです。

Answer 2

簡単に説明すると
エンジンの回転の力をかりて、無理やりエンジンに空気を送り込む機械
例えば1000ccの車に二倍に圧縮した空気送り込むと倍の2000cc分のちからがだせる 簡単に説明するとこんな感じです

Answer 3

スーパーチャージャーの原理で ぐぐれば 解ります