ターボチャージャーはどのように機能しますか？
内燃機関は、適切に作動するために気流と、燃焼プロセスを作成するための正しい量の燃料に依存しています。自然吸気により、エンジンは吸気バルブの開閉によって生じる圧力差に依存し、燃焼室への空気の流れを作り出します。
技術の進歩とエンジンの効率向上の追求により、排気量を増やす以外にも、エンジンの性能を向上させる方法はたくさんあります。それらの技術の1つはターボチャージャーです。
ターボはどのように機能しますか？
ターボチャージャーは、排気ガスの圧力、体積、および温度を使用して、排気流内でタービンを回転させる遠心式のパワーアダーです。ターボチャージャーの主なコンポーネントは、タービン、タービンハウジング、センターベアリングサポート、コンプレッサー、コンプレッサーハウジングです。
タービンはシャフトでコンプレッサーホイールにリンクされており、コンプレッサーホイールはエンジンに入る前にエアチャージを圧縮します。エンジンが作動しているとき、ピストンを動かしてバルブを開く動作によって圧力差が生じます。排気バルブが開くと、高圧、高温のパルスが燃焼室を出て、ターボチャージャーのタービンハウジングに送られます。
空気がハウジングを通過すると、排気パルスがタービンを回転させ、タービンがコンプレッサーホイールを回転させます。コンプレッサーホイールは2つの機能を実行します。1つはホイールのベーンが吸気を引き込み、次にベーンは遠心力を使用して空気をコンプレッサーハウジングに押し込みます。
空気がコンプレッサーハウジングに押し込まれると、空気の量と遠心力によって空気が加圧されます。十分な量がコンプレッサーに押し込まれると、エンジンの立方インチの排気量と存在を克服して、インテークマニホールドに陽圧を発生させるポイントに到達します。
これが発生すると、ブーストが作成されます。エンジンに利用できる空気が多いほど、エンジンはより多くの燃料を使用できます。燃焼室内で圧縮される燃料と空気が増えると、圧力が高くなり、ピストンがより強く、より速く押し下げられ、より多くのパワーが生み出されます！
ターボチャージャーのブースト圧力を制御する一般的な方法は2つあります。
- ウェイストゲート： ウェイストゲートはターボの排気側にあるバルブです。排気ガスがタービンハウジングをバイパスできるように開きます。これらは、外部に取り付けるか、タービンハウジングにキャストすることができます。
- ブローオフバルブ： ブローオフバルブ（BOV）は、エンジンに入る前に圧力を制御および緩和するために、吸気ストリームに配置されます。このバルブは、サージを防ぐためにスロットルブレードを閉じると開きます。
ターボチャージャーは、エンジンに負担をかけることなく、内燃エンジンの性能を向上させる優れた方法です。ターボチャージャーは排気ガスに依存して作動するため、エンジンへの機械的な接続はありません。覚えておくべきことの1つは、エンジンを回転させる必要があるものはすべて、動作するためにある程度のエンジン出力を必要とするということです。
ターボはどのように見えますか？
ターボチャージャーがどのように見えるか疑問に思いますか？実際のユニットは、カタツムリの形をしたファンのペアのように見えます：
ターボチャージャーを取り付ける前に知っておくべきこと
エンジンへのターボチャージャーの取り付けはかなり簡単です。ただし、次のような余分な空気をすべて適用する前に、特定のエンジンビルドについて考慮すべき多くの要因があります。
ベースエンジンコンポーネント
相手先ブランド供給業者は通常、鋳造アルミニウムピストン、粉末鋼コネクティングロッド、および鋳鉄クランクシャフトを使用します。これらの部品は自然吸気エンジンでは信頼性がありますが、エンジンにブーストを追加すると強度が低下します。
ビルドによっては、鍛造アルミニウムピストンとコネクティングロッドが推奨される場合があります。スチール製のクランクシャフトはアフターマーケットで入手可能で、鋳鉄よりもはるかに強力です。
インタークーラー
空気が圧縮されると、空気の温度も上昇します。熱風温度の主な問題は、酸素分子の密度がさらに離れて広がり、出力に劇的な影響を与える可能性があることです。
この温度上昇に対抗するには、インタークーラーを使用して、エンジンに入る前に気温を下げる必要があります。温度が下がると、エンジンのノッキングや爆発のリスクも軽減されます。これは、エンジンを非常に破壊する可能性があります。
追加の燃料供給
エンジンに空気を追加すると、効率的な燃焼を維持するためにより多くの燃料が必要になります。場合によっては、工場の燃料システムが必要な燃料供給に追いついていない可能性があります。大量の燃料ポンプ、より大きな燃料ライン、および調整可能な燃料圧力レギュレーターにより、すべての負荷コマンドでエンジンに十分な燃料を使用できるようになります。
コンピューターのチューニング
コンピューター制御の新しい車両では、気流の増加を補うことが少し難しくなります。エンジン管理システムがすべてをチェックできるようにするのに役立つフラッシュチューンとプログラマーを提供する多くのアフターマーケット会社があります。
規制
ターボチャージャーを取り付ける前に確認することが重要なことの1つは、お住まいの地域でそれが合法であることを確認することです。たとえば、カリフォルニアには、ターボを追加する場合に特定の部品の使用を要求する排出規制があります。お住まいの地域の法律や規制を必ず調べてください！
UTIでエンジンパフォーマンスチューニングを学ぶ
ユニバーサルテクニカルインスティテュート（UTI）の自動車技術プログラムに登録する学生は、ターボチャージャーやスーパーチャージャーを含む部品を含むエンジンを実際に操作する機会を得ることができます。
Emission Legal Performance Tuningコースでは、さまざまなチューニングソフトウェアを使用して、特定のエンジンに適したターボチャージャーを計算する方法を具体的に説明します。このコースでは、学生がエンジンコンピュータでパラメータを変更したり変更したりできます。
プログラムは1年以内に卒業できます
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