爆発的なパワー!ターボの仕組みを紹介します!

2019年04月02日

爆発的なパワー!ターボの仕組みを紹介します!

labelターボチャージャー

標準のエンジンに比べてパワーが増大するターボチャージャーは、今も昔も車好きの大人気アイテム。ですが、ターボチャージャーがどんな仕組みなのかわからないまま乗っている方も案外多いのではないでしょうか?そこで、今回はターボチャージャーを搭載したエンジンについて、その仕組みやメリット・デメリットについて解説。合わせて、スーパーチャージャーとの違いも説明します。

ターボエンジンとは

圧縮した空気を強制的にエンジンに送り込むことで、小さな排気量のエンジンでも大排気量のエンジン並みのパワーが得られるのが、ターボチャージャーを始めとする過給機付きのエンジンです。

ターボチャージャーは、捨ててしまうはずの排気ガスのエネルギーを回収して駆動するため、非常に効率が良い機構となります。

そのため、現在ではダウンサイジングされた小排気量エンジンにターボチャージャーを装着し、ダウンサイジングされる前のエンジンと同等のパワーを維持しつつ、小排気量による低燃費を達成させる車種が主流になりつつあります。

ターボ車の現状

小さいエンジンで燃費を稼げる

国産車では、ホンダ ステップワゴンが従来の2.0Lエンジンから1.5L直噴ターボエンジンにダウンサイジングされ、ライバルの2.0Lエンジン搭載車と同等の動力性能を発揮しています。また、3.5Lエンジンを搭載していたトヨタ クラウンも、2.0Lのターボエンジンにダウンサイジングされています。

また、ディーゼルエンジンとの相性が良いことから、マツダのCX-5やアテンザ、そして三菱のアウトランダーなど、現在では多くのディーゼル車に採用されています。このように、低燃費性能が期待されて採用するというのが近年の主流です。

スポーツカーのパフォーマンスが上がる

また、従来の大排気量エンジンが必須だった大型車やスポーツカーが相次いでターボチャージャーを装備した小排気量エンジンを採用しているのは、効率が良く軽量なため、走行性能がアップするという利点を活かしたものとなります。

つまり、無駄な燃料を使わない効率的なターボチャージャーは、低燃費を追求する車種にも、軽さとハイパワーの両立を目指すスポーツカーにも理想的な機構といえます。

ターボエンジンのメリットとデメリット

メリット

先述しましたが、ターボチャージャーは廃棄されるエネルギーを利用して駆動するため、小さな排気量で大きなパワーが得られるというメリットがあります。

また、排気量の小さなエンジンはターボチャージャーを含めても小型で軽量になるため、大型車やスーパーカーだけでなく、コンパクトカーや軽自動車など、広い車種に採用できるということもメリットと言えます。

デメリット

構造が複雑

ターボチャージャーを装着したエンジンは吸気と排気の配管が必要なため、エンジンルームのレイアウトが複雑になりがちです。また、充分な過給圧が得られるまでに遅れが生じる「ターボラグ」と呼ばれる現象が発生しやすく、アクセル操作に対するエンジンの出力上昇が遅れてしまいがちです。

エンジンオイルが劣化しやすい

ターボチャージャーは高温となるため、タービンの潤滑と冷却の役割を担っているエンジンオイルの劣化が進みやすいというデメリットもあります。

部品点数が多く、コストがかかる

コンプレッサーによる圧縮やタービンからの熱により吸いこむ空気の温度が高くなるため、インタークーラーで圧縮後の吸気を冷却する必要があります。

そのため、ターボチャージャー本体に加え、インタークーラーを設置する場所を確保しなければなりません。また、それらのコストが価格に反映するため、自然吸気の車種よりも割高な価格設定になってしまいます。

ターボチャージャーとスーパーチャージャーの違い

排気ガスを活用して過給するのがターボチャージャーで、エンジンの力で過給するのがスーパーチャージャーです。どちらも、空気を過給して強制的にエンジンに送り込むことから「過給機」と言われます。

ターボチャージャー

ターボチャージャーは、排気ガスのエネルギーを利用して風車のような羽根を回してコンプレッサーを回し、圧縮した空気を強制的にエンジンへ送り込むことで高出力を得ます。

車好きにとって興味があるのは、低い設定になっている純正のブースト圧を高くして、本来のエンジン性能を引き出すブーストアップでしょう。より多くの空気を圧縮できるようセッティングすることで簡単にパワーが得られるため誰もが飛びつきがちですが、複雑なセッティングが必要であり、誤るとエンジンが破損してしまう「禁断のメニュー」でもあるので、信頼のおけるチューナーのもとで行う必要があります。

スーパーチャージャー

エンジンのクランクシャフトからベルトなどで過給器を回し、エンジンに空気を押し込んむ方式がスーパーチャージャーです。エンジンの回転数が低い状態でも過給器が動くため、「ターボラグ」がなく、レスポンスが良いという特徴があります。低回転ではメリットが多い反面、高回転になるとエンジンの負担になるため、ターボに比べて効率が悪くなる傾向にあります。

まとめ

いかがでしたでしょうか?純正のターボチャージャーを大型のものに交換したり、その設定の無い車種に取り付ける後付けタイプのターボチャージャーも人気があります。HKSやトラストなどが有名で、カーチューナーの中にも使用されている方が多いようです。

「モアパワー!」に飛びつきがちですが、ブレーキの強化など、パワーに見合った車体各部のチューニングを合わせて考えることも重要です。