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Oct 21, 2023

6 種類のターボチャージャーの説明

ターボチャージャーは、エンジンの出力とトルクを増加させ、それによって燃料効率を高め、排出ガスを削減するための車両に不可欠なツールです。 それらは長年にわたって使用されてきました。

ターボチャージャーは、エンジンの出力とトルクを増加させ、それによって燃料効率を高め、排出ガスを削減するための車両に不可欠なツールです。

これらは、エンジンへの空気流量を増加させるために、自動車エンジンなどの内燃エンジンで長年使用されてきました。

さまざまな用途に使用されることから、さまざまな種類のターボチャージャーがある理由がわかります。 ここでは、理解を深めるためにそれらのいくつかについて説明します。

ターボチャージャーは、車両のエンジンによって生成されるパワーとトルクの増加に役立つ強制誘導システムです。

これは、エンジンに入る吸気を圧縮し、シリンダー内の圧力と温度を上昇させることによって行われます。

ターボチャージャーの背後にあるテクノロジーは非常にシンプルですが、正しく機能するにはコンポーネントの複雑なバランスが必要です。 実際、最新のエンジンのほとんどは、燃費と出力を向上させるために複数のターボチャージャーを使用しています。

自動車エンジニアリングに関連する多くのものと同様、ターボチャージャーの歴史は 1900 年代初頭に遡ります。 しかし、エンジニアがターボ過給にどれほどの可能性があるかを認識したのは 1950 年代になってからでした。

シングル ターボチャージャーは、エキゾースト マニホールドの近くにある 1 つのタービン ホイールで構成されます。 これは、2 つのタービンが並んでいるツインターボ セットアップとは対照的です。

通常、スクーター、オートバイ、小型車などの小型エンジンには単一のターボが搭載されています。

ツインターボとは対照的に、シングルターボはコンプレッサーステージを使用しません。 代わりに、燃焼プロセスによって生成されるエネルギーのみに依存して、空気を吸気管に押し込みます。

これにより、シングル ターボはツイン ターボ システムよりも設計と製造がはるかに簡単になります。 そのため、製造と販売のコストが安くなります。 ただし、コンプレッサー段の利点がないため、出力の点で制限があります。

シングル ターボのもう 1 つの欠点は、エンジン ブロックの非常に近くに取り付けなければならないことです。 遠すぎると効果が落ちてしまいます。

ツインもまた、さまざまな種類のターボチャージャーの 1 つです。 このタイプのターボチャージャーは、並べて取り付けられた 2 つの別個のユニットで構成されます。 そして人々はそれをエンジンの出力を上げるために使用します。

空気を燃焼室に圧縮することによって機能します。 したがって、クランクシャフトの 1 回転あたりに燃焼する燃料の量が増加します。

さらに、シリンダーに入る空気の量が増加すると、より多くの酸素が燃焼プロセスに流入します。

可変ジオメトリ ターボチャージャー (VGT) は複雑な装置です。 このように複雑さのレベルが高いため、設計時に考慮すべき変数が数多くあります。 それらの変数の 1 つは、VGT をどのように制御するかです。

VGT を制御するにはいくつかの方法があり、ここではそのうちの 4 つを見ていきます。 VGT を制御する最初の方法は、機械的リンケージを使用することです。

この場合、VGT はシャフトの周りを回転できるようにする一連の回転アームを使用します。 アームが動くとブレードの角度が変化し、VGT が状況の変化に適応できるようになります。

2 つ目の方法は、電子アクチュエータを使用する方法です。 ここで、VGT は電動装置を使用してシャフトの周りを回転します。 アクチュエーターは回転を制御し、VGT の角度を一定に保ちます。

3 番目のオプションは、油圧機構を使用することです。 このシナリオでは、加圧流体がローターを押し、ローターを回転させます。

最後に、可動部品を使用しない 4 番目の方法があります。 代わりに、VGT は磁石を使用して、ブレード上を通過する空気の流れを変更します。

さまざまな種類のターボチャージャーの中には、ツインスクロール ターボチャージャーがあります。

ツインスクロール ターボチャージャーはシングル ターボチャージャーに似ています。 ただし、設計の点ではシングルターボチャージャーとは大きく異なります。 主な違いはチャンバー部門にあります。

シングル ターボチャージャーはインテーク マニホールドを 2 つの別々のセクションに分割しますが、ツイン スクロール ターボチャージャーはインテーク マニホールドを 2 つの半分に拡張します。 したがって、より多くの空気量を燃焼室に吸入することができます。