【ザックリ理解】ターボチャージャーの仕組みと種類

ターボチャージャーとは、排気ガスの流れを使ってエンジンに空気を過給（圧縮して押し込む)して、大きなパワーが得られるものです。

なぜ空気を多く取り込むとパワーが出るのか？

エンジンは、空気とガソリンを混ぜた混合気が、燃焼室で爆発することにより駆動力を得ています。小学生の頃に実験した方もいらっしゃるかと思いますが、炎は酸素が多いほどよく燃えます。エンジンも、より多くの空気を取り込んだほうが強い爆発を起こすことができます。

ターボチャージャーの構造

ターボチャージャーは1本の回転軸の両端に、羽根車が1つずつ付いています。片一方の羽根車を排気の勢いで回し、軸で繋がったもう一方の羽根車が回ることで、より多くの空気を取り込むことができます。この排気側をタービンホイール、吸気側をコンプレッサーホイールと言います。

インタークーラー

空気は圧縮されると温度が高くなります。高温状態のままで空気がエンジンへ送られると、ノッキング現象（異常燃焼）が起こりやすくなり、エンジン出力が低下します。そのために、インタークーラーを設けて、高温となった空気を冷やします。このインタークラーには空冷式と水冷式があります。

ターボ車の「パシューン」という音の正体

ターボ車はアクセルオフの時、「パシューン」や「プシュー」といった音を出す時があります。この音を出す仕組みが「ウェイストゲートバルブ」と「ブローオフバルブ」です。それぞれ見てみましょう。

ウェイストゲートバルブ

コンプレッサーの効果によって排出されるガスが増えると、タービンの回転が高まり過給圧が上がります。一定以上の過給がかかった場合、排気ガスの一部をバイパスに逃して過給圧を制御するのが、ウェイストゲートバルブです。こうすることにより、安定した過給圧が得られ、エンジンやターボチャージャー保護する役割があります。このウェイストゲートバルブは排気側に配置されます。

ブローオフバルブ

ウェイストゲートバルブが、排気側についているのに対して、ブローオフバルブは、吸気側についています。過給されている状態で、アクセルをオフにしても、コンプレッサーはまだ過給を続けようとします。この状態だと、圧縮された空気は行き場を失い、コンプレッサーの回転をしずらくします。こうなると、再びアクセルを踏み直したときにスロットルのレスポンスの悪が悪くなります。そこで、ブローオフバルブは、その圧縮された空気を排出する役割を担っています。