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Oct 01, 2023

ターボエンジンを搭載した車を運転することの欠点

ターボチャージャーはエンジンからより多くのパワーを引き出し、燃費を向上させることができますが、いくつかの固有の弱点があります。「ターボチャージャー」という用語は、多くの場合、強化されたイメージを思い起こさせます。

ターボチャージャーはエンジンからより多くのパワーを引き出し、燃費を向上させることができますが、いくつかの固有の弱点があります。

「ターボチャージ」という用語は、多くの場合、パフォーマンスが向上しているというイメージを思い起こさせますが、この関連付けには十分な根拠があります。 ターボ エンジンはもともと航空機用に開発されましたが、現在ではガソリン車とディーゼル車の両方で一般的になっています。 ターボチャージャーは基本的に、エンジンに取り込まれる空気の密度を高めるエアコンプレッサーであり、このプロセスは強制吸入として知られています。 これを行うために自動車メーカーが使用するもう 1 つのデバイスはスーパーチャージャーですが、それ自体はまったく別のトピックです。 ターボ エンジンは、長年にわたる自動車の性能の大幅な進歩において極めて重要な役割を果たしてきました。 しかし、自動車の分野におけるターボ エンジンとは正確には何であり、どのように機能するのでしょうか?

ターボチャージャーは、タービンとコンプレッサーという 2 つの主要コンポーネントで構成されています。 タービンはエンジンのエキゾーストマニホールドに配置されています。 排気ガスの流れによってタービンが回転します。 もう一方の端では、コンプレッサーはエンジンの吸気側にあるタービンと同じシャフトに接続されています。 タービンが回転すると、コンプレッサーが駆動されます。 コンプレッサーの主な機能は、空気がエンジンの吸気マニホールドに入る前に周囲から空気を吸い込んで圧縮することです。 ターボ過給の背後にある重要な原理は、エンジンが自然に吸い込むことができるよりも多くの空気をエンジンのシリンダーに押し込むことです。

この空気供給量の増加により、より大量の燃料が燃焼できるようになり、より強力で効率的な燃焼が可能になります。 ターボ過給の利点には、エンジン出力の増加、燃料効率の向上 (ブーストされていない場合)、排出ガスの削減が含まれます。 最新のエンジンは、ブースト圧、空燃比、排気ガス温度などのさまざまなパラメータを監視する高度なエンジン コントロール ユニット (ECU) を利用して、エンジンのパフォーマンスを最適化し、過ブースト状態から保護します。

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ターボチャージャーは、出力と効率を向上させてエンジンの性能を大幅に向上させるように設計されています。 燃焼効率の向上により燃費向上だけでなく、環境負荷の低減にも貢献します。 それらの注目すべき特性の 1 つは、より大型のエンジンを必要とせずに、より多くのパワーを提供できる能力であり、実質的に排気量の代替品となります。

さらに、ターボチャージャーは比較的シンプルな構造を誇り、自律的に動作するため、エンジンやバッテリーからの追加電力を必要とせず、車両のパワートレインの心臓部にシームレスに統合されます。 これらの特性により、ターボチャージャーは現代の自動車エンジニアリングに不可欠なコンポーネントとなり、パワー、効率、環境への責任を完璧に融合させています。 ただし、すべての利点がある一方で、独自の欠点もあります。

これは、ターボチャージャーを搭載した車両でよく見られる現象です。 ターボチャージャーは、アクセルペダルを踏んだ後、エンジンをブーストするために燃焼室内に必要な圧力を生成するためにスプールアップするのに時間がかかります。 ターボラグの存在は、エンジンのサイズとキャリブレーション、タービンの効率、排気背圧などの変数に起因すると考えられます。

ターボラグがあると、エンジンはシームレスな加速を実行することが困難になり、スムーズとは言えない運転体験になります。 自動車メーカーはターボラグを軽減するための革新的な方法をいくつか考案してきました。たとえば、アウディは 2016 年に SQ7 SUV に電動ターボチャージャーを採用した最初の企業でした。

このターボは、ラグがほぼゼロになるように永久的にスプールアップされています。 圧力と熱の増加によりエンジンコンポーネントに追加のストレスがかかると、摩耗が加速する可能性があります。 時間の経過とともに、これはピストンリング、排気バルブ、ベアリングなどのエンジンコンポーネントの摩耗などの問題として現れる可能性があります。