過給器のメカニズム・・・・

質問

過給器といえばターボとスーパーチャージャーですが、それらの長所と短所はとりあえず分かっています。
　僕が皆さんにお聞きしたいのはそのメカニズムです。ターボは排ガスをタービンに入れてパワーを得ているらしいですが、そもそもタービンって何なんですか？エンジンルームにある丸い筒みたいなやつですか？？
詳しい方がいましたらスーパーチャージャーの仕組みも教えてください。なぜ低回転からトルクを発生できるのですか？

回答No.1

tnt · ベストアンサー

タービンは、扇風機の羽みたいなものです。
羽が２つ、軸で直結されていて
一つに排気ガスが当たると羽が廻り、
もう一つの羽も廻って、そこは吸気が通る
というのがターボのやりかたですが、
実際の写真は参考ＵＲＬを見てください。

タービンにはいろいろな作り方がありますが、
車の場合は非常に高回転のものになっています。
発電所の場合は確かに筒型（羽が何重にもなっている）
ですが、羽の少ない車の場合は円盤に近いですね。

スーパーチャージャーはこの扇風機を
エンジンの軸で廻しています。
ターボは排気ガスの圧力で廻すので、
圧力がある程度上がらないと回りません。
逆に回りだすと慣性で安定して回るのですが。
加速時にはエンジンが回り、排ガスが出て
その排ガスがある程度高圧になり、
タービンが高速でまわるまで、タービンの慣性があるので
どうしても一呼吸出てしまいます。

スーパーチャージャーは直接エンジンで軸を回すので
エンジンの回転数だけが圧縮量を決めます。
よって、吹き上げたときにタイムラグが起きず
結果的に低い回転数から圧縮が掛かります。

以上、ご存知の部分も多いかと思いますが、
話の都合で全体を説明してみました。

参考URL：

http://www.geocities.co.jp/MotorCity/8186/q_turbo.html

お礼

ターボラグについても良く分かりました＾＾
分かりやすいサイトの参考ありがとうございます。

回答No.7

nekoppe

回答出ているので重複するかと思いますが、
＞タービンって何なんですか

風力発電機、オランダ風車等は自ら回る事はできず、風を拾って動力に変えています。風の変わりに制御可能な蒸気や水等の流体を強制的に流して動力を得る装置にある羽根車です。蒸気なら蒸気タービン、ガスならガスタービンとなり、車は排ガスでこの羽根車を回します。タービンでチャージ（過給）するのでタービンチャージ＝ターボチャージ＝ターボとなるわけです。

＞丸い筒
排ガスをそのままタービンに当てても回りが悪いので、このかたつむりの中で少しづつ流路を狭めノズルのようにしてタービンに当てるようになっているのです。

＞スーパーチャージャー
過給器の意味ですからターボもその一部ですが、一般的にはルーツブロアの事を言っています。繭形（ひょうたんに見えるが）ローターをエンジンで回して送風する仕掛けです。排ガス量に関係無く過給できるので低中速向きです。

余談ですが、プレッシャーウェーブの蓮根か練炭みたいなのは過給が良くなかったらしく黒煙が多かったです。ベンツはスーパーチャージャーをコンプレッサという名称付けしているが、スーパーチャージャはコンプレッサではなく、リショルムやスクロールがコンプレッサです。Ｂ２９は過給して高空飛来したので高射砲も届かない、撃墜されたのは油断してゼロ戦の領域まで降りてきたからです。

回答No.6

VTR1000F

もし文章でわかりづらいようでしたら、古本屋さんに行って『よろしくメカドック』と言うマンガを探してみましょう。昔少年ジャンプに連載されていたクルマのチューニングに関するマンガなのですが、作者が整備士資格を持ってる方ですので、質問者様が書かれている事について細かなイラストで解説されていますよ。

お礼

そんな漫画があるんですね。とてもたのしそうですね。探してみますワ

回答No.5

大明神（@bathbadya）

＞過給器といえばターボとスーパーチャージャーですが、
プレッシャーウェーブ式も国産ディゼル車に採用された事があります。

＞タービンって何なんですか？
流体を動翼に吹き付け、それによって軸を回転させて動力を得る原動機。

＞スーパーチャージャーの仕組みも教えてください。なぜ低回転からトルクを発生できるのですか？
スーパーチャージャーにも２通り有ります。通常は圧縮をしないタイプで、漏れが大きいため高回転領域での使用は効率が悪くなります・・・従って、「低回転からトルクを発生する」と表現します。初期型ＭＲ２に載っていたタイプです。繭型タイプ（？）。まあ、ターボと比べ動力が違うので低速での仕事率も違います。
対して、ターボは高温の排気ガスでまわすため耐熱材で作られているため非常に重たくなっています。その重たい羽を空気の力で回すので、排気ガスの少ない低回転では効率が非常に悪い。

圧縮型スーパーチャージャーでは、リショリュームタイプやスクロールタイプがあります。

回答No.4

kan3

＞タービンって何なんですか？

羽根車の事です。※昔の水車もタービンですね。

＞ターボは排ガスをタービンに入れてパワーを得ているらしいですが

そうは考えない方が無難です。

＞なぜ低回転からトルクを発生できるのですか？

実質、沢山の燃料を燃やせたからです。

加給器は元々航空機から始まりました。
空で高度が高くなると空気が薄くなり、馬力が出なくなるのです。（１００００ｍで約1/3気圧が下がる、つまり酸素が少なくなる）
そこで、コンプレッサーを使用して空気を圧縮して１気圧（又はそれ以上にして、地上と同じ馬力を出す）

地上でそれを行い、倍の気圧にすれば、倍の燃料を燃やせる、すなわち倍の出力が出せる。

空気コンプレッサーを廻すのに、クランクシャフト（や電動）から出すとその分パワーを食われる、排ガスで廻すとそれが要らなくなる。

ターボは原理的（理論的）に加給器後にすぐ燃焼室としバルブを無くして、そのまま燃焼筒で燃料を燃やせば、（～）タービンエンジンとなる。それを軸出力でなく、ガス推力として取り出すとジェットエンジンと名前が変わる。

タービンは石川島播磨重工や三菱重工が有名です。

模型用のジェットエンジンの1部は軽自動車用のタービンを使用していたのがありWebで動画がありました。

http://www.ihi.co.jp/ia/products/Dynajet/catalog.pdf?catalog=%82o%82c%82e%83J%83%5E%83%8D%83O

参考URL：

http://www.ihi.co.jp/ia/products/Dynajet/Dynajet.htm

お礼

そうなっているわけですか。このＷｅｂサイトも役に立ちました。ありがとうございまする

回答No.3

kaZho_em

タービンとは羽車です。形状は異なりますが、かざぐるまの羽のように風を受けて
回転する部分を指します。
丸いカタツムリの殻のようなのはタービンのハウジングです。

ターボは、排気ガスの風圧を利用してタービンを回し、これによって大量の空気を
取り入れ（過給）ますので、低回転域ではタービンを回すに十分な排気ガスが発生
しませんので過給できません。
一方、スーパーチャージャーはエンジンの回転力をプーリーを介して羽に伝えますので、
排気ガスとは無関係に羽が回ります。すなわち低回転域でも過給できるということに
なります。
ただ、スーパーチャージャーの場合、プーリーが介在しているとはいえエンジンと
繋がっている分、高回転域ではかえって負荷になってしまいます。
このように、ターボは低回転域がダメで高回転域で効果有り、スーパーチャージャーは
低回転域で効果有りで高回転域がダメという、逆の特性となります。

ターボチャージャーとスーパーチャージャーの違い
http://members.at.infoseek.co.jp/EPG6SS/kaizou/intercooler/kouzou/tigai2.html

参考URL：

http://members.at.infoseek.co.jp/EPG6SS/kaizou/intercooler/kouzou/tigai2.html

お礼

親切な説明ありがとうぞざいました。
このサイトはとても分かりやすくていいですね！
感謝です！

回答No.2

char2nd

こちらのサイトで絵入りで解説しています。

参考URL：

http://hiroshima.cool.ne.jp/aricho/kougaku/kougaku3.htm