ターボチャージャーが大型トラックとレースカーでのみ使用されていたのはそれほど昔のことではありません。それ以来、ターボチャージャーは、現代の自動車メーカーが挑戦している絶えず変化するエンジニアリング要求に対する実用的なソリューションになりました。
今日の消費者は、電力を犠牲にすることなく燃費を求めており、EPAは、毎年低くなり続ける排出基準を設定し続けています。ターボチャージャーに入ります。
ターボチャージャーは、排気圧によって生成された自由エネルギーを使用して、馬力を生成する目的でエンジンに空気を押し込むコンプレッサーを駆動します。
車のエンジンは、14.7部の空気と1部の燃料で理想的な混合気を燃焼させます。ほとんどの車のエンジンは自然吸気です。これは、エンジンに入るすべての空気が、内燃エンジンによって生成される自然真空によって吸い込まれることを意味します。空気と燃料は燃焼室に入り、そこで燃焼してエンジンを作動させます。
重要なのは、燃焼室に詰め込むことができる空気/燃料の混合物が多いほど、それが生成する電力が増えるということです。それが強制誘導の出番であり、それがターボチャージャーの役割です。
ターボチャージャーは2つの半分で構成されています。半分は空気を圧縮してエンジンに押し込む空気圧縮機です。残りはタービンです。タービンはコンプレッサーに取り付けられており、排気圧によって回転します。そのため、排気管から出る途中で、排気ガスはターボチャージャーを迂回してタービンを回転させます。タービンはコンプレッサーを回転させ、コンプレッサーは空気をインテークマニホールド、インテークバルブ、燃焼室に送り込みます。
ターボチャージャーの美しさは、フリーパワーを使用していることです。エアコンプレッサーは、ベルトまたはチェーンを介してエンジンによって駆動された場合、エンジン出力を使い果たしてしまいます。したがって、消費する馬力は、生成する馬力から差し引く必要があります。排気圧は、仕事に使われている無駄な電力です。
冷気は熱風よりも密度が高いため、内部燃焼エンジンは冷気でより効率的に作動します。ターボチャージャーを出る圧縮空気が高温であるため、これは問題を引き起こします。非常に高温です。この熱風をインテークマニホールドから燃焼室に送ると、過給機の目的がほぼ無効になります。熱すぎる混合気は燃焼を妨げ、それが馬力を妨げます。
この問題を解決するために、ターボチャージャー付きエンジンにはチャージエアクーラーが装備されています。クーラーはラジエーターの前にあります。ターボチャージャーからの圧縮空気は、インテークマニホールドに入る前にチャージエアクーラーに押し込まれます。これにより、空気が冷却され、より効率的な燃焼が実現します。
ターボチャージャーが押す空気の量はブーストと呼ばれます。ターボチャージャーは、エンジンに重大な損傷を与えるのに十分なブーストを生成することができます。これは、オーバーブーストと呼ばれます。したがって、ブーストの量を管理する必要があります。これは、ウェイストゲートの助けを借りて行われます。ブースト圧力が所定の制限を超えると、ウェイストゲートが開き、排気圧力をターボチャージャーからそらして、ブーストを制限します。
今日のターボチャージャーは主に電子機器によって制御されています。電子モジュールは、多数のセンサーからデータを受信します。モジュールはこの情報を使用して、ウェイストゲート、バイパスバルブ、および多数のコンポーネントを制御します。
したがって、ターボチャージャーの仕事は、前述のように、排気圧によって生成された自由エネルギーを使用して、馬力を生成する目的でエンジンに空気を押し込むコンプレッサーを駆動することです。これにより、メーカーはパフォーマンスを損なうことなく、より小さなエンジンを使用できます。小型のエンジンは燃料の使用量が少なく、1ガロンあたりの走行距離のように車を売ることはできません。