マイルドハイブリッド ダウンサイジングターボ、ＶＣターボなど低速域のトルクを厚くする方法として優れているのはどれになりますか？

Question

エンジン駆動だと低速域、発進時の加速をスムーズにするシステムがいろいろと考え出されていると思うのです。

Answer 1

mechaさんへ

>低速域のトルクを厚くする方法として優れているの
は、機械式過給機です。
そして、Hybridですかねぇ。但し、充電されて無い時は、電動の補助が出来ません。
なので、挙げられてる方式は全て中途半端だなぁと考えます。d(^^;)

以下蛇足。
機械式の過給機なら何でも良い、と言う訳ではありません。内部圧縮を持つ事で高効率な機種限定、です。
古臭くて苔が生えていそうなルーツ式「送風器」はお呼びじゃ無いんですね。

過給するのだから、過給器の出口、エンジン側は圧が高く成っています。ので、出口が開いた途端に大気圧の内部へ逆流する。それも激しく。
一度内部へ逆流して、中が高圧に成ってから、エンジン側へ押し出されて来る。
ってな事なので、馬力は食うのに新気は昇温しちゃって充填効率が上がらない上に、煩い。(サイレンと似た様な構造なので d(^^;)
内部圧縮を持つなら、内部で相応に圧縮されてから出口が開き、静々と押し出されて来る。
と言う事で、同じ機械式過給機だと言っても別物。
やっぱりこういう物
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%AB%E3%83%A0%E3%83%BB%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%97%E3%83%AC%E3%83%83%E3%82%B5

が好ましい。。。
のですが、余り低回転から過給圧が上がって来られると、今度はノッキングに代表される自己不正着火対策が難しく成ってしまいます。(高回転域ならピストンが逃げてくれるので楽)
出来たら、Turboで諸悪の根源と言われるウェイストゲート弁や、プレッシャーリリーフ弁を使わずに制御したい。
逆に、上手く無駄無く制御し切れる構造なら、ガソリンエンジンの宿痾と言えるスロットルバルブさえ代替してしまえるかも。(ノンスロットリング)

吸気弁閉じ時期を連続可変して充填効率を可変すると、圧縮比を変えた事と等価に成ります。閉じ時期を早めて吸気行程長を短くする事は、連続的に圧縮比を下げて行く事にも成る。
世界中で弄られて進化して来たオットーサイクルエンジンから大きく構造を変える事無しに、バルブ駆動の可変機構だけで可変圧縮比を実現出来る事に成る。と、、、
何で日産はあのエンジンを起こしちゃったのかなぁ、、、と言う事なんですね。d(^^;)

そうそう。「ダウンサイジング」コンセプトは、Turboと分けて考えて下さいな。過給の手段はTurboに限った話ではありませんので。
寧ろ、発展途上なだけに、未だTurboでも「物足りなさ」を感じられていないレベル、と考えて下さいな。もっと進化したら、Turbo以上の過給機が欲しく成る、と。

>ＶＣターボ
とお書きに成ってますけど、これって、日産のあのエンジンの事ですか? ならば上記した通り。勇み足だったなぁ。。。と思ってます。要らないですから、あのクランク軸周りは。
そして更に言うなら、圧縮比は連続して下げて行きたいけど、膨張比は高く保ったままで、という事が大事です。
日産のあの構造だと、圧縮比を下げるに従って、大事な膨張比も下がって行ってしまう。これは仕事に変換する(熱)効率が低下するばかりで無く、膨張不足で排気温が上がっちゃうので、燃料冷却が要るかもしれなく成って来る。
高膨張比を維持したままならば、それだけで排気温は下がる。から内側から冷やさずに済む。

TurboのVGベーン構造を指しているのであれば。。。
自己EGRをやる事が必然に成って来ているディーゼルならデメリットは少ないですが、ガソリンエンジンに関しては、流路を絞って排圧を上げてしまう事は、デメリットしか在りません。
だから主流に成っていない。
競技車だと横出しにしちゃう位に、排圧は下げたいのです、ガソリンエンジンは。

と言う事で、ご質問の趣旨からはちょっと逸れたと思いますが、技術的な本流を押さえて書いてみました。
中々難しい話だと思うので、何か有りましたら補足なさって下さいな。d(^^)

Answer 2

現状ちょっと役割がちがいますねぇ。だから組み合わせるのが良い

モーターは電力さえあれば、ほぼゼロ回転から最大トルクが出せます。しかも超レスポンス。内燃機関では無理な相談ですね。だから低域のトルクが欲しいだけならモーターが最高です。エンジンよりコンパクトな上に部品点数が圧倒的に少ないので原理上は信頼性も高い。始動直後以外なら充放電制御を工夫すれば電欠になる恐れも少ないです

マイルドハイブリッドと言っても色々ありますが、エンジン抜きでもそれなりに駆動力が維持できるストロング寄りのタイプならターボとの相性はかなり良さそうです。モータートルクが落ちてきた回転数あたりで過給が効いてきたエンジンに滑らかにバトンタッチ。悪くない。燃費の改善という点では物足りないけれど全域でトルクアップできるのは魅力的です。できれば過給機もモーターで駆動したいですね

先に長文で回答されている方の記述には少々異存があります。私なんかより相当お詳しい方だとお見受けしておりますが、あえて少しだけ書き込んでみます
EGRは燃費を稼ぐ方向で一般化されている。競技車両の論理で排圧を下げたいというのも頷けない。一般車両において本当に必要なのは低域のトルクです。それは燃費の改善にもつながります

Answer 3

費用が安く効果が大きい 費用対効果を考えると 48Vのマイルドハイブリッド+ダウンサイジングターボ このおかげで ヨーロッパ車は燃費が良くなっても車の価格は上がっていない。安全装備がてんこ盛りになった現在 ほとんど変わらぬ価格で販売されているという事は 車はむしろ安くなってきたという事だろう。おまけに車も軽くなる。48Vを超えるオルタネーターになると 高電圧装備に色々変更せざるを得なくなる トルクの補助としてはデカいオルタネーターが良いに決まっているが その副作用も色々出始める。
24Vや12V・・・・日産のマイルドハイブリッドは12Vなので 流石にこれでは
セルモーターでアシストするだけなので 燃費もトルク感も全くでない。
軽自動車なら24Vのマイルドハイブリッドでもそこそこ効くとは思うが・・・
後は割り切って トヨタの様な得意分野を得意なパワーユニットに任せる。

Answer 4

VCターボは日本ではシリーズハイブリッドしか無いから比較出来ない。
巣のVCターボが出たら面白いかも？

Answer 5

ＶＣターボなど低速域のトルクを厚くする方法として優れているのはどれになりますか？
車重・あと１００ｋｇ軽量化で
加速は変わると思います
日産 エクストレイル・Ｓ ｅ－４ＯＲＣＥ
車両重量 1840kg～
トヨタ ハリアーハイブリッド・４WD
車両重量 1680kg