ターボはどのように機能しますか?

略してターボと呼ばれることが多いターボチャージャーは、内燃エンジンに供給される空気の圧力または密度を高めるタービン駆動の強制誘導装置です。これにより、各吸気サイクルにより多くの酸素が供給され、エンジンがより多くの燃料を燃焼させ、より多くのパワーを供給できるようになります。

ターボの仕組みを簡単に説明すると、次のようになります。

1. 排気ガスエネルギーの回収:ターボチャージャーはエンジンの排気システムに接続されます。エンジンの排気ガスが排出されると、ターボ ハウジング内のタービン ホイールを通って流れます。

2. タービン ホイールの回転:高圧の排気ガスによりタービン ホイールが急速に回転し、その回転数は毎分数万回転 (RPM) に達することもあります。

3. 遠心圧縮機:ターボチャージャーの反対側には、タービン ホイールに接続された遠心圧縮機ホイールがあります。タービン ホイールが回転すると、共有シャフトを介してコンプレッサー ホイールが駆動されます。

4. 空気圧縮:コンプレッサーホイールは大気から空気を引き込み、圧縮して圧力を高めます。圧縮空気はエンジンの吸気システムに強制的に送り込まれます。

5. インタークーラー (オプション):一部のターボチャージャー付きエンジンでは、ターボチャージャーと吸気システムの間にインタークーラーが使用されます。インタークーラーは圧縮空気を冷却し、密度と効率を高めます。

6. 酸素と燃料の増加:ターボチャージャーによって供給される高密度の加圧空気には、より多くの酸素が含まれています。エンジンのシリンダー内で燃料と混合すると、より効率的な燃焼が可能になり、より多くのエネルギーが放出されます。

7. パワーブースト:圧力と酸素含有量の増加により、エンジンはターボチャージャーなしでより多くの燃料を燃焼し、より多くのパワーを生成できます。

ターボチャージャーは、排気ガスからのエネルギーを利用することで、排気エネルギーを効果的に「リサイクル」し、エンジンの性能と効率を向上させるために使用します。ただし、ターボ過給システムは多くの場合より複雑であり、エンジンのノックや過剰な熱などの潜在的な問題を回避するために、適切なエンジン管理、空燃比、冷却などの追加の考慮事項が必要であることに注意することが重要です。