誰かが「ターボ ラグ」と言うとき、それは、アクセル ペダルに右足を置いたときにターボチャージャー付きエンジンが持つことができる遅れた応答について話している.ターボチャージャーは、排気ガスの流れを利用してホイールを回転させ、スプールアップし、余分な新鮮な空気をエンジンの吸気口に送り込んで、最終的に出力を増やします。しかし、特に大きなターボ車や古い車では、スプーリングが常に即座に行われるとは限りません。
そのままにしておくと、ターボラグが輪ゴムのような効果を生み出し、突然パワーが急上昇するまで車が無気力に感じられます。今日のターボチャージャー技術は、その起源から、そして最近の過去の大きなブーストされたチューナー車でさえも、長い道のりを歩んできました。実際、技術の進歩により、少なくとも改造されていない車に関する限り、ほとんどが過去のものになりました。ターボ ラグとは何か、また、ターボ ラグを最小限に抑える、または完全になくすためにどのような技術が実装されているかについて、さらに詳しく見ていきましょう。
まず、ターボの仕組みについて簡単に説明しましょう。排気ガスは、ターボのコンプレッサー ホイールまたはタービンを高速で回転させ、吸気を圧縮してエンジンに送り込み、適切な量の燃料と混合すると、より多くのパワーを生み出します。通常の吸入空気は大気圧と呼ばれるものですが、ブーストされた空気は大気圧を超えています。圧縮空気が生成されているとき、それは「ブースト中」と呼ばれます。
健全な自然吸気エンジンは、100% の体積効率で動作します。つまり、大気圧でパワーを生成する際に最善を尽くしています。ターボチャージャー付きエンジンは 100% を超える体積効率で動作します。つまり、自然吸気時にエンジンが生成できる量の 100% 以上を生成しています。
ターボチャージャーの仕組みや、さまざまな種類のターボチャージャーについて詳しくは、こちらをご覧ください。未使用のブースト圧がどうなるかなど、さらに詳しい情報については、こちらの完全な説明をご覧ください。
ブーストが高まるにつれて、より多くの空気が吸気バルブに送られ、より多くのブーストが生成されるように感じられる応答の遅れが生じます。覚えておいてください、排気圧力がターボを回転させるものです。ここでの重要な側面は、「ブーストが構築されるにつれて」ということです。つまり、既に生成されていますが、大幅で顕著なパワーの増加を保証するには不十分です.
多くの人は、ブーストしきい値を下回ることとターボ ラグを混同しています。ブーストしきい値は、エンジンの排気ガスがターボを十分に回転させてブースト圧を生成し始める (キーワード:開始) ときのレブ バンド内のポイントです。つまり、しきい値を超えると、エンジンの体積効率が 100% を超えて増加します。ターボラグは、感じるまでにかかる時間です ピークブースト、またはターボが提供するように調整された最大量に達すると、パワーが強くなります.
個人的な経験から、私はかつて、ターボチャージャー付きの 1.8 リッター エンジンと非常に顕著なターボ ラグを備えたマニュアルの第 1 世代のアウディ TT を運転したことがあります。機械的な形状は良好ですが、完全に在庫がありました。より低い RPM で足を下ろすと、エンジンがブーストのしきい値に達したことをはっきりと感じることができ、その後、はるかに高い RPM でブーストがピークに達し始めました。後者は、ゆっくりとピーク ブーストに到達するまでの時間はターボ ラグでした。ブースト中でも、足を下ろすと輪ゴムのような効果が得られました.
ターボラグが発生する理由はいくつかあります。ターボの設計は、ターボが適切な速度で回転して最大ブースト圧まで空気を圧縮するときの、高速で効率的なスプール用に最適化されていない可能性があります。圧縮空気が吸気バルブに到達する前に通過する一連のチューブが長すぎるか、非効率的である可能性があります。エンジンのスロットルボディは少し小さいかもしれません。そのため、より多くの排気ガスを生成し、ブースト圧を複合的に維持するのに十分な空気が入りません。ターボの設計も理想的ではない可能性があります。特に、それが古く、効率の悪い技術を使用している場合はなおさらです。他にも理由はありますが、これらは最も一般的なものです。
さまざまな種類のターボチャージャーの詳細については、こちらをご覧ください。ツイン スクロール ターボチャージャーは、現代の自動車に搭載されているターボチャージャーの比較的新しい形態であり、特にヒュンダイ ヴェロスター N とエラントラ N のボンネットの下に見られます。
ターボラグを最小限に抑えるのはかなり簡単です。上記のすべてを修正するだけです。ただし、理想的でラグのないシステムを設計するのにかかる時間、それを行うための適切なコンポーネントを設計および構築するための材料費、適切な ECU チューニング、ならびに設計およびエンジン自体の理想的な特性を構築して、吸気と排気の流れを最適化します。たとえば、排気ハウジングを小さくしてガスの流れを速くするなどです。
とにかく、自動車メーカーはターボラグを改善するための巧妙な方法をいくつか考え出しました。 1 つは、より効率的に回転するターボチャージャーを設計することで、より多くのブーストをより速く押し込むことです。これらは、薄いアルミニウム製のコンプレッサー ホイールや、より軽量で効率的なセラミック ベアリングなどの軽量コンポーネントを備えている場合があります。もう 1 つは、ブーストのしきい値に早く到達する小型のターボチャージャーを単純に取り付けることです。これにより、目に見えるラグ感がなくなり、ピーク ブーストに早く到達します。次に、エンジンの圧縮比を上げることも別の方法です。圧縮率の高いエンジンは、回転範囲でより多くのパワーを下げ、ブーストのしきい値を下げるためです。圧縮比が高くなると、ターボチャージャー付きエンジンに災いをもたらすことがありましたが、技術の進歩により、製造業者はターボチャージャー付きエンジンを導入しても、車両を安全に動作させることができました.
実際には、RPM を維持することがターボ ラグを回避または最小化する最も簡単な方法であり、少なくともブーストしきい値を十分に超えています。しかし、現代の自動車では、わずか 15 年前に比べて、ターボ ラグははるかに少なくなっています。
ただし、クールなことは、上げ潮がすべてのボートを持ち上げることです。私が言いたいのは、高度な技術が開発され利用されるにつれて、それはやがてますます一般的になり、他の分野に浸透し、古い技術を追い出すということです. 90 年代後半のアフターマーケット チューナーは、メーカーが最近の真新しい車に搭載するターボや、シリンダー ヘッドの組み立て方法を夢見ることしかできませんでした。
たとえば、2017 年現在のホンダ シビック Si に搭載されているホンダのターボチャージャー付き L15 エンジンは、そのサイズに比べて多くのパワーを生み出し、可能な限り効率的にブーストを構築するための優れた技術を備えています。これらの 1 つは、ナトリウム充填排気バルブです。これは、シリンダー ヘッドから熱を引き出すのに役立ち、ヒート ソークを削減するだけでなく、より理想的な排気ガス チャージを保証します。
それから、アフターマーケットのチューナーが最近購入してエンジンの側面にストラップで固定しているターボは、さらに魅力的です。ボルトで固定されているエンジンには大きすぎるように見えるものもありますが、非常に効率的に動作しているため、ブーストのしきい値に早く到達するだけでなく、同等に効率的な吸気システムとシリンダー ヘッドと組み合わせると、ラグが最小限に抑えられます。
私たちは本当に、技術的に進歩した壮大な時代に生きています。そこでは、チューニング、流れの改善、およびターボチャージャーの適切な組み合わせにより、そうでなければ小さな排気量の発電所で多くのパワーを生み出すことができます.同じことが効率にも当てはまります。これらをマイルド ハイブリッド アシストなどの技術と組み合わせて使用すると、驚くべき燃費が実現します。最終的に、これが完全に電気モーター技術に道を譲らなくなるのは、一種の残念なことです.しかし、それはまったく新しいテクノロジーの分野であり、いじくり回して完成させる必要があります。