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zoom RSS R34マニアのメカニック講座

<<   作成日時 : 2010/10/17 22:13   >>

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過給器は第二回と第九回でやったため、重複するけどそこは勘弁してくれい

記事はWORDのレポート内容からコピペしてるから読みにくいかもしれん


過給機ついて
過給機には大きく分けてスーパーチャージャーと、ターボチャージャーが存在する。
スーパーチャージャー自体が過給機の意味を持っているのだが、現在では1種類の名前となっている。
過給機の役割は、本来エンジンの回転、つまりピストンが下がることによって発生させる負圧を利用してシリンダー内に吸入される空気をコンプレッサーで圧縮し、シリンダー容積以上の空気をシリンダー内に強制的に押し込む物である。
元は航空機のエンジンに採用されていた技術であり、高度6000mを飛ぶ飛行機に吸気される空気密度は海抜0m地点の約半分であり、それによるエンジンパワー低下を防ぐ為に開発されたものである。

・馬力が向上する理屈
エンジンのピストンの負圧によってシリンダー内に送られる空気はほぼ、シリンダー容積と変わらない、
しかし、コンプレッサーにより圧縮され、シリンダーの容積以上の空気がシリンダーに入ることになる。
例えば、コンプレッサーがシリンダー容積の2倍の空気を強引にシリンダーに入れたばあい、燃焼に使われる空気の量が倍になりパワーアップすると言うものである。
もちろん、エンジンには空燃比と言うものがあり、ガソリン車の場合はガソリン1に対し14.7の空気が必要である。
そのため、コンプレッサーで2倍の空気を送り込めばエンジンに送り込むガソリンを2倍にしてやれば更なるパワーアップにつながるのである。
・問題点
空気は圧縮すると熱を持ち、熱を持った空気は膨張して密度が下がる。
つまり、コンプレッサーで圧縮した空気は、実は膨張していて密度が下がっており、厳密に言えば圧縮した分の空気量はエンジンに送り込まれてはいないのである。
・解決策
熱によって膨張した空気をきちんとエンジンに送り込むには熱を逃がして冷やしてやれば良い。
そのため、コンプレッサーとエンジンの間に熱を逃がす構造体を挟んでやれば良い。
これをインタークーラーと言い、圧縮して熱を持ち、膨張した空気を冷やし、密度を元にもどすため、過給機の本来の性能を発揮させる為の装置である。
・ターボチャージャーとスーパーチャージャーの違い
先述のターボチャージャーとスーパーチャージャーの違いは、空気を圧縮するコンプレッサーの駆動方式である。
ターボチャージャーは排気ガスをタービンに当て、タービンから伸びたシャフトに固定されたコンプレッサーを駆動させることで空気を圧縮し、エンジンに送り込む仕組みである。
一方、スーパーチャージャーは、エンジン本体の力を利用してコンプレッサーを駆動する。
スーパーチャージャーを駆動させるのには主にベルトとプーリーが使われる。
・ターボチャージャーメリットとデメリット
メリットは、廃棄されるガスを使ってコンプレッサーを駆動させる為の効率が良い
そして、大きなパワーアップを果たし燃費の向上にも繋がる
一方デメリットは、エンジン温度が高くなりがちなので、十分な冷却対策が必要となる。
エンジンの高温化はノッキングおよび、異常燃焼の原因になるので圧縮比や燃調をいじることになる
そして、熱対策としてガソリンを多めのセッティングにすることにより燃費が落ちる
スロットルを一定に保つ航空機と違い、スロットルを調整する自動車に装備すると、スロットル操作に一瞬遅れてパワーが出るため車体の制御が難しい
・スーパーチャージャーのメリットとデメリット
メリットはエンジンの駆動によって過給されるため、スロットル操作に追従してパワーが出る特性があり、ターボ車のような加速のズレがない。
ブースト圧がプーリーの比で決まるため、ターボ車のように排気ガスを分配させてブーストを安定させると言った装置が必要ない
スーパーチャージャーのデメリットは、この装置そのものがエンジンの抵抗となる為、ターボチャージャーよりも出力は低くなる傾向にある。


まあ週刊になってからの第1回はこんな感じ

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コメント(3件)

内 容 ニックネーム/日時
先生ノ
機械式はどの辺りからの回転数域から抵抗を感じ始めるのでしょうか?
また、現在の技術・精度でもそれは克服できないのでしょうか?
REマニア!
2010/10/19 18:40
>熱対策としてガソリンを多めのセッティングにすることにより燃費が落ちる

チューニングカーが燃料冷却だけに頼っていると急加速をしたときだけじゃなく、高速道路で高いギアで走っているときにも街中より負荷がかかるから、エンジン、タービンが発熱して、さらに多い燃料供給する、結果エンジン壊れるっていうことも起きそうですね。
インタークーラーの大切さがわかります。
R35のコンピューターは全域での空燃費をフィードバック制御して、高負荷時でも燃費が悪化しないようにしているそうです。
NILLCOM
2010/10/19 19:08
>>REマニア!
アイドリング時から既に抵抗になっているので燃費は下がる傾向にある。
(エンジンのポンピングロスが減っている為に完全に抵抗でない場合もある)
解決策は電磁クラッチを切るなど
R34マニア
2010/10/19 21:00
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