車のエンジンについて!! 最近、スーパーチャージャーをあまり聞かないですがターボの方がやっぱり良いのでしょうか？私はスーパーチャージャーのダイレクト感が好きですが…詳しく方宜しくお願

Question

いします。

Answer 1

無限のCR-Zのコンプリートカーはスーパーチャージャーだったはず。

Answer 2

hzj776272さんへ

理由は幾つも在ります。

機械式過給器は、駆動の為にクランク軸と連結せねばなりません。が、これが辛い。
エンジンルーム内で車体屋と場所取り合戦を繰り返すのが常ですが、連結しなけりゃならんという「自由度の無さ」が困っちゃう訳です。
独車は外接型ギアポンプをチェーン等で減速して駆動し、オイルパン底の油中に沈める、という構造・方式・配置が一般化していますが、これですら、サスペンションメンバーもしくはサブフレームとの干渉で採用出来ない、と言った話を聞きます。(大径トロコイドポンプを、クランク軸と同軸配置は拙い事だらけ)
摩擦抵抗が少なくて燃費に響く以上に、摩擦で食われたエネルギーが油温上昇に繋がってオイルクーラーが要ると成れば、殴ってさする式の、何とも勿体無い話に成ってしまう事は明々白々なんですが、それでも採用に踏み切れない。
同様に、Turboなら排気管の取り回しで多少は融通が利きますが、この差がやはり大きい、と言う事です。

もう1点。
機械式過給器と言っても、
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
の様に様々です。
今迄に一般化したルーツ式は、過給器では無く「ブロワー」です。d(^=^;) 唯の送風器
過給「圧」を得ようとするのですから、過給器の出口が開いた瞬間に、内部へ圧が激しく逆流します。
これが、駆動馬力を食う割には過給圧が上がらず、吸入新気も激しく揉まれる事で昇温してしまって膨張→充填効率悪化、のみならず自己不正着火多発で冷却の為に過濃混合気を求める始末。
良い事が有りません。d(^^;) 効率悪

だったら、相変わらず耐熱合金は高いけど、Turboでもいいんじゃないか、って事で流れて行ってしまうのです。(苦笑)

最後に、そしてこれが本題なのが。。。
詳細に見ると、過給器だけの改良では満足出来ないから、エンジン側の大変革が待たれているから、と言う事が言えましょうか。
ガソリンエンジンの場合、低回転で余りに過給圧が上がってしまうと、自己不正着火を抑え切れなく成ります。
圧縮に伴う昇温で勝手に始まる着火。
燃えて高温に成ると言う事は膨張する事ですから、未燃で残っている混合気が圧縮される。と、それで連鎖的に勝手に着火してしまう。
この燃焼が速過ぎて衝撃波が起き、境界層を破ってしまうので、ピストンや燃焼室壁が高温ガスに直接晒されてしまうので壊れる。
これが、自己不正着火が拙い理由です。が、高回転域だったら、火炎が周辺部に到達する前にピストンが下がり始める。識者曰く、グローブをちょっと引きながら捕球する様な物で、衝撃が小さい、との事。
なので。大小のTurboを切り替えつつ使うシーケンシャルでは無くて、唯のツインTurboと堕落してしまう例が後を絶たないのです。d(^o^;)
機械式過給器だとそれ以上。物によっては、アイドル回転から大気圧の倍と言う、今迄に例を見ない高過給圧も得られます。けど、それを活かす方策、捨てず逃がさずに使い切る機構が未だ成立していない。から、未だTurbo程度で十分だろう、、、と言うレベルに留まっているのです。d(^=^;)

ガソリンエンジンでもディーゼルでも同じ。
ウェイストゲートバルブから、未だ勢いも圧も残る排気を逃がしちゃったら勿体無いと思いませんか?
機械式であっても、プレッシャーリリーフ弁から折角作った過給圧を捨てちゃったら勿体無いと思いませんか?
それらをやらずに、そしてガソリンエンジンのスロットルバルブの様に、絞らずに制御したい。
その為には、吸気弁の閉じ時期を連続可変し、吸気行程長を長短する事で、出力や過給圧を制御したいのです。

ガソリンエンジンなら、
1. 理想的な高膨張比14の実現。
2. スロットルを廃止して、吸気弁閉じ時期連続可変機構へ進化。
3. 内部圧縮を持つ事で高効率な機械式過給器の併用。
の3つを同時に、全て採用したエンジン。ディーゼルなら
a. 理想的な低圧縮比14の実現。
b. ウェイストゲートやプレッシャーリリーフ弁を廃止して、吸気弁閉じ時期連続可変機構へ進化。
c. 内部圧縮を持つ事で高効率な機械式過給器の併用。
です。
あれ? 同じ事を言ってるのでは、、、 d(^^;)

アイドル回転から大気圧の2倍と言った高過給圧を常用する事で、排気量半分と言う大胆なダウンサイジングを断行する。
高膨張比、加えて実質的な可変圧縮比なので、過濃混合気での内部からの冷却が不要。
走行時間の大半を占める、部分負荷領域でディーゼルに負けるポンピング損が無くなる。。。
と言う事です。これらにTurboも加えて、排気エネルギーの回収も行うと、尚良く成るでしょう。

と言う事で、世は固定式から可変式へ、単独から組み合わせでの相補式へ、進化し続けています。
Turboの悪弊は、どうやっても治らない。から、何れは相補式、つまり他の構造の過給器との併用へ進化して行くでありましょうが、今は未だ、そのメリットを出し切れない状態なのです。

Answer 3

＊回答ではありません。

最近のターボは、低回転から過給がかかる様な工夫がされております。(可変ブレードとか)
また、捨ててしまう熱エネルギーの回収などのテーマとも合致して今後もしばらく注目され続くかと予想してます。

Answer 4

そうですね、最近はどこもダウンサイジング・ターボエンジンばかりで、あまり機械式過給機の装着例は見ませんね。確かジャガーのハイパフォーマンスモデルや、シボレー・コルベットなどがまだ機械式を使っていたと思います。

機械式過給機にもターボにもメリット・デメリットがありますが、ターボのメリットの方が上回ったという事なんでしょうね。

■機械式過給機（スーパーチャージャー）
エンジンを動力源として、コンプレッサーを回す。応答遅れ（ラグ）がなく、低回転から大きなトルクを発生する。反面、高回転域ではコンプレッサーの駆動にエンジンパワーが食われ、出力が低下する。

■ターボチャージャー
エンジンの排気ガスの圧力を利用して、コンプレッサーを回す。タービンが小さければラグが少ないが、高回転では充填効率が落ち出力が低下する。タービンが大きい場合はその逆になる。

近年ターボチャージャーが優勢になったのは、エンジンの排気ガスが持つエネルギーを再利用できる分、機械式よりも効率がいいという判断が下ったためではないでしょうか。ターボ自体が持つ排気抵抗で、幾分パワーが食われているでしょうけれども、それを差し引いてもターボの方が良かったのでしょう。また、高回転・高出力のスポーツモデルにも、ターボの方が相性がいいと思います。

また、電子制御スロットルの採用拡大や、多段トランスミッションの登場で、ターボラグがカバーできるようになったのも、大きな要因だと思われます。

Answer 5

日産ノートがスーパーチャージャー

フォルクスワーゲンGOLFがスーパーチャージャー＆ターボ

スーパーチャージャーは低速からのピックアップが良く
ダイレクト感がある反面、高速域になるとそれがメカニカルな
損失になるのが弱点。だからクラッチで切り離す必要がある。

GOLFのTSIは低速ではスーパーチャージャー、高速ではターボの
切り替え過給でダウンサイジングを図っている。