【過給機のいろいろ】

「過給機」を一切使用しないエンジンを「自然吸気」エンジンといいます。 これは、エンジンに入る空気が大気圧であることを意味します。
吸気行程中に発生する低圧により、大気がエンジンに入ります。

「過給機」を使用するエンジンは、過給と呼ばれます。 これは、エンジンに入る空気に圧力がかかっていることを意味します（大気圧より上）。
用語に関する限り、過給はこのタイプの技術の広い用語です。

過給は、機械式過給機（スーパーチャージャー）を使用するエンジンと排気駆動ターボチャージャーを使用するエンジンの2つのカテゴリーに分類できます。

今回もBMWで解説していきますが、BMWはターボチャージャーのみを使用しています。

【知ってる？ターボチャージャーの基本原理】

エンジンをより効率的にするためには、吸気行程で空気と燃料の適切な供給を確保する必要があります。 次に、この混合気を圧縮して点火し、目的のエンジン出力を生成します。自然吸気エンジンは、過給機を使用せずにガス交換の基本原理に依存しています。

体積効率とは、理論上のシリンダー体積と、吸気行程中にシリンダーを満たす実際の空気（および燃料）の量との比率を指します。自然吸気エンジンの体積効率は0.6〜0.9（60〜90％）です。ターボチャージャー付きエンジンを使用すると、体積効率は100％を超えるピークに達する可能性があります。

ターボチャージャーは、排気（排気）ガスによって駆動され、次にコンプレッサーを駆動して、大気圧を超えて空気をエンジンに送り込みます。この増加した圧力により、より高密度のエアチャージが可能になります。
その結果、トルクと馬力が増加します。

ターボチャージャーは、ターボチャージャーハウジング内の共通シャフト上のタービンとコンプレッサーアセンブリ（1）で構成されています。タービンホイールは排気ガスによって駆動され、次にコンプレッサーホイールを駆動します。

コンプレッサーは、エンジンのインテークマニホールドに空気を送り込みます。コンプレッサーからエンジンに入る空気は大気圧を超えています。大気圧の上昇により、より密度の高い、したがってより多くの酸素を含む空気チャージが可能になります。

吸気行程中のこの増加した密度は、最終的にはより多くのエンジン出力トルクの生成につながります。
もちろん、この密度の増加には、必要な出力を生成するための追加の燃料を伴う必要があります。
これは、インジェクターの「オンタイム」と強化された関連マップを増やすためのエンジン管理システムプログラミングによって実現されます。

ターボチャージャーが過度のブーストを提供するのを防ぐために、「ウェイストゲート」（6）が追加され、排気がタービンをバイパスできるようになっています。これは、ターボチャージャーシステムの制御手段を提供します。
ウェイストゲートは通常、ソレノイドから供給される真空を介して制御される真空ダイヤフラム（6）によって作動します。 これらのソレノイドは通常、エンジン管理システムによって制御されます。

ターボチャージャーが過度のブーストを提供するのを防ぐために、「ウェイストゲート」（6）が追加され、排気がタービンをバイパスできるようになっています。
これは、ターボチャージャーシステムの制御手段を提供します。
ウェイストゲートは通常、ソレノイドから供給される真空を介して制御される真空ダイヤフラム（6）によって作動します。 これらのソレノイドは通常、エンジン管理システムによって制御されます。

吸入空気が圧縮されると、それも加熱されますが、これは最大の効率には望ましくありません。この状況に対処するために、コンプレッサーとエンジン吸気口の間に熱交換器（2）が追加されています。この熱交換器は一般にインタークーラーと呼ばれます。インタークーラーは通常、ラジエーターの前の空気流に設置される空気から空気への熱交換器（直接給気空冷）または空気から冷却液への熱交換器（間接給気空気冷却）です。タイプに関係なく、インタークーラーは吸気を下げます。可能な最大密度を達成するために充電します。

排気駆動ターボチャージャーの使用は、効率の向上を通じてより多くのエンジン出力を生み出すために使用されます。最新のBMWエンジンの場合、ターボチャージャーは直接燃料噴射と組み合わせて使用されます。これにより、妥協することなく効率とパワーの最良の組み合わせが提供されます。

1　コンプレッサーとタービンホイール（共通シャフト上）
2　チャージエアクーラー（インタークーラー）
3　エンジン
4　タービンハウジングからの排気口
5　ウェイストゲートからの排気バイパス
6　ウェイストゲート（およびダイヤフラム）
7　ウェイストゲートダイヤフラムの真空制御