車のターボとは?仕組みやメリットなど

車のターボとは?仕組みやメリットなど

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ターボチャージャーとは?
 トラックやスポーツカーなどに搭載されることの多いターボエンジン。
なにやら通常のエンジンよりもパワーがあるそうだが、いまいち仕組みが理解出来ない。
そんな方は結構いるのではないだろうか。

 そこで今回は、ターボとはどういった仕組みの装置なのか、さらにはターボエンジンのメリットなどについてまとめてみたので、読んでみて欲しい。

ターボとは

ターボの仕組み

ターボの仕組み


【過給器の1つ】
 ターボとは、圧縮した空気をエンジンに送りこためのむ過給器の1種である。
ちなみに、ターボチャージャーというのが正式名称だ。

 ディーゼルエンジンで例えると、ディーゼルエンジンが燃料と空気を混ぜた混合気を爆発させる時の熱効率はおよそ35%程度だ。
この熱効率を高めるためには、エンジンのシリンダー内に酸素(空気)をたくさん送ってやる必要がある。
そこで考えだされたのが過給器なのだ。

 その過給器の中でも、ターボはエンジンの排気を利用してエンジンに空気を送り込むのである。


【タービンとコンプレッサー】
 ターボは、エンジンの排気側にタービンが、吸気側にはコンプレッサーが取り付けられている。

 混合気の爆発により、物凄い勢いで排出される空気の力を利用し、風車のような原理でターボ内のタービンを回す。
タービンが回ることで、反対側(吸気側)にあるコンプレッサーを動かし、圧縮空気を作り出すのだ。

 その圧縮空気をエンジンに送り込むと、熱効率が40%程度まで向上するのである。


【インタークーラーターボ】
 インタークーラーターボという言葉を聞いたことはないだろうか?
おそらく現在製造されているターボエンジンのほとんどがインタークーラー付きのターボエンジンだと思う。

 上記で説明したターボエンジンの仕組みには、実は弱点がある。
それは、圧縮空気と言うのは140℃近くの高熱であるということだ。

 空気が高熱になると、空気の質量が増えてしまうため、一見すると大量の空気を送り込んでるように感じるが、実際には膨張した空気が送り込まれているため、それほど多くの空気を送り込めていないのである。

 その弱点を改善するために開発されたのが、インタークーラーという冷却装置だ。
冷却水を冷やすためのラジエターのような見た目をしていて、走行中の風によって圧縮空気を冷やすのである。
インタークーラーを通過した圧縮空気は、およそ50℃ほどに冷却され、エンジンに送り込まれる。
これにより、送り込む空気のロスが減り、熱効率は42%程度まで向上するのだ。



ターボ車を選ぶメリット


【ターボ車はパワフル】
 インタークーラーターボが搭載されたエンジンと、そうでないエンジンを比較すると、およそ1.2~1.4倍近くのパワーが出る。
1,400cc~1,600ccクラスのエンジンだった場合、インタークーラーターボが搭載されたエンジンなら2,000ccクラスのエンジンと同程度のパワーを得ることが出来るのだ。

【低燃費】
 一般的には、ターボ車は燃費が悪いという印象が強いが、それは同じ排気量のエンジンで比較した場合の話しだ。
しかし、上記のように1400ccクラスのインタークーラーターボ付きエンジンと、2000ccクラスのターボ無しエンジンで比較すると、およそ20%ほど燃費が良いのだ。

【NOxの低減(ディーゼル)】
 排気を効率的に利用するターボ車の場合、上記のように同程度のパワーをもつ車両と比較するとNOx(窒素酸化物)の低減が可能なのだ。
※PMも低減されるという話もある

ターボエンジンが搭載されているトラック

ターボエンジン搭載のトラック
ターボエンジン搭載のトラック
[三菱ふそう]
  • キャンター
  • ファイター
  • スーパーグレート

[日野]
  • デュトロ
  • レンジャー
  • プロフィア

[いすゞ]
  • エルフ
  • フォワード
  • ギガ

[UDトラックス]
  • コンドル
  • クオン


【ほとんど全車種にラインナップ】
 これらをみていただければわかるが、主要なトラックには全てといっていいほどターボエンジンが搭載されている。
ディーゼルトラックに関して言えば、もはやターボエンジンは必須といえるほど普及しているのだ。

 ちなみに、ターボのないトラックを運転した事があるが、かなり加速が遅く、フラストレーションが溜まる一方だった。

おわりに

 いかがだっただろうか。
ターボとは、正式にはターボチャージャーといい、排気を利用してエンジンに圧縮空気を送りこむ役割がある装置である事がおわかりいただけただろうか。
ハイパワーで燃費性能も良く、良い事尽くめな気もするが、ノーマルエンジンと比べてターボ自体が故障するという可能性があるのはデメリットかもしれない。

~参考になったら、みんなにも教えよう~
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