ターボチャージャーとスーパーチャージャー: 違いと比較

車、スポーツカー、トラック、電車、航空機、さらには建設機械のエンジンにも、エンジンで動くという共通点があります。

パワー出力性能を向上させるために、自動車メーカーはすべて、馬力の戦争に飛び込む準備を整えてきました。 燃費を向上させ、エンジンの出力を高めるために、比類のないターボチャージャーとスーパーチャージャーが発明されました。

主要な取り組み

1. 排気ガスはターボチャージャーを駆動し、スーパーチャージャーはエンジンに接続されたベルトによって駆動されます。
2. ターボチャージャーは燃費を向上させ、スーパーチャージャーはスロットルレスポンスを向上させます。
3. ターボチャージャーはスーパーチャージャーよりも複雑で高価です。

ターボチャージャーとスーパーチャージャー

ターボチャージャーはエンジンの排気ガスを動力源としており、スーパーチャージャーよりも複雑でメンテナンスが必要です。 スーパーチャージャーは、エンジンのクランクシャフトに接続されたベルトによって駆動され、空気を圧縮してエンジンに送り込むことによって作動し、エンジンによって直接駆動されます。

ターボチャージャーは、排気ガスを利用して大気を圧縮し、空気を内部に送り込むタービンのようなものです。 燃焼 これにより、エンジンのパフォーマンスが向上します。

ターボチャージャーは、燃焼室から排出される排気ガスを無駄にする代わりに、XNUMX つのファンを使用して排気ガスを利用します。そのうちの XNUMX つは同じシャフトに配置され、もう XNUMX つは車の吸気口にあり、空気をエンジンに引き込みます。

スポーツカーにはスーパーチャージャーがよく使われています。 機械的に動作し、エンジンに入る密度と空気圧を高めます。 エンジンに空気が多く入るほど、より多くのパワーが発生します。

スーパーチャージャーには、エンジンのクランクシャフトに接続されたベルト、チェーン、またはシャフトがあり、その主な機能は出力を高めることです。

比較表

比較のパラメータ	ターボチャージャー	スーパーチャージャー
エネルギー源	ターボチャージャーは、排出された排気ガスをエネルギーとして使用します	エンジンのクランクシャフトにスーパーチャージャーを接続してエネルギーを取り出す
回転速度	150000 rpmの速度まで回転します	50000 rpmの速度まで回転します
音の放出	スーパーチャージャーよりも騒音が少ない	音の放出はターボチャージャー以上のものです
圧縮空気温度	ターボチャージャー内の圧縮空気の温度は非常に高い	圧縮空気の温度が低い
コンプレッサーの回転	タービンがコンプレッサーを回す	スーパーチャージャーは、エンジンのクランクシャフトにベルトが接続されており、このエンジンのクランクシャフトがコンプレッサーを回転させます。

ターボチャージャーとは？

ターボチャージャーは強制 誘導 燃焼室から排出される排気ガスの力を利用し、エンジンのパフォーマンスを向上させるシステム。

ターボチャージャーの歴史は、ゴットリーブ・ダイムラーが強制吸気を実験していた 1800 年代にさかのぼることができます。 1905 年、スイスのエンジニア、アルフレッド ブッチが自動車用パワー ブースターの特許を取得しました。

その後、同様のプロトタイプが航空機、ディーゼル船、車両に使用されました。 テストでは、これらのエンジンのアドオンにより出力が向上し、排出ガスが削減され、燃費が向上することが実証されました。

ターボチャージャーは、同じシャフトに配置された XNUMX つのファンで構成されています。 XNUMX つのファンは、燃焼室から排出される排気ガスの経路上に配置されています。

排出される排気ガスがインペラーを始動させ、シャフトに取り付けられたもう XNUMX つのファンを回転させます。 また、車の吸気口には XNUMX つ目のファンがあり、このファンの推進力によって空気がエンジンに取り込まれます。

エンジンに取り込まれる空気は、圧縮されて暖かいです。 したがって、密度が低くなります。 熱交換器は、シリンダーに入る前に空気を冷却します。

ターボチャージャーの機能は循環的と言えます。 これは、排気ガスがタービンを回し、より多くの空気を取り込むためです。 この空気はさらに多くの燃料を取り込み、燃料が燃焼すると排気ガスが発生します。これは継続的なプロセスです。

ターボには二酸化炭素排出量の削減に役立つスモッグ変更装置が搭載されています。

ターボチャージャーは高度なメンテナンスを必要とし、エネルギーの不連続な供給が原因で遅延が発生することがあります。

スーパーチャージャーとは？

スーパーチャージャーは、スポーツカーに共通する強制吸気システムです。 エンジンのクランクシャフトに接続されたベルト、チェーン、またはシャフトで機械的に作動します。

空気圧縮機としての主な役割は、エンジンに入る密度と空気圧を高めることです。

スーパーチャージャーの最初のプロトタイプは、1849 年頃にバーミンガムの G. ジョーンズによって作成されました。1860 年にルート ブラザーズによって特許が取得されました。1885 年にゴットリーブ ダイムラーは、内燃機関で使用したスーパーチャージャーの特許を取得しました。

1902 年、ルイ・ルノーは遠心式スーパーチャージャーの特許を取得しました。 実施されたテストは、レースカーに取り付けられたスーパーチャージャーがそのパワーを大幅に高めることができることを証明しました.

メルセデスは 1920 年代に、スーパーチャージャーを搭載した一連の車両を製造した最初の自動車会社になりました。

スーパーチャージャーは、燃焼室内で空気と燃料が混合し、ピストンを動かす基本的な内燃機関のように機能します。燃料と空気が燃焼すればするほど、出力が増加します。 しかし、スーパーチャージャーはより多くの圧縮空気を供給します。

スーパーチャージャーには、ルートタイプ、ツインスクリュースーパーチャージャー、遠心式スーパーチャージャーのXNUMX種類があります。

メルセデスは、もは​​やエンジンに依存しない電動スーパーチャージャーの開発に成功しました。

スーパーチャージャーにはウェストゲートがありません。 そのため、スモッグの排出量が多い。 音もターボよりうるさいです。

スーパーチャージャー内の圧縮空気の温度は低く、ほとんどの場合、インターチャージャーは必要ありません。クーラー. ただし、特定のタイプのスーパーチャージャーにはインタークーラーが必要です。

スーパーチャージャーはメンテナンスが容易です。 クランクシャフトによるエネルギーの継続的な供給があるため、無視できるほどの遅延が発生します。

ターボチャージャーとスーパーチャージャーの主な違い

1. ターボチャージャーは排出される排気ガスからエネルギーを得ます。 対照的に、スーパーチャージャーは、直接接続されているエンジンのクランクシャフトからエネルギーを引き出します。
2. ターボチャージャーはエンジンに直接接続されていませんが、スーパーチャージャーはベルト、チェーン、またはシャフトによってエンジンに直接接続されています。
3. ターボチャージャーは高回転でより良いブーストを提供しますが、スーパーチャージャーはより低い回転でより良いブーストを提供します。
4. ターボチャージャーでは圧縮空気の温度を下げるためにインタークーラーが必要ですが、スーパーチャージャーでは必ずしもインタークーラーが必要というわけではなく、スーパーチャージャーの種類によって異なります。
5. ターボチャージャーには、炭素排出量を削減するスモッグ改変装置があります。 ただし、スーパーチャージャーにはウエストゲートがありません。 そのため、スモッグの排出量が多い。

参考文献

1. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/1999-01-0908/
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890416311463

最終更新日 : 24 年 2023 月 XNUMX 日