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2017年11月14日

ディーゼルならVTGは比較的メジャーなんじゃなかったっけ

ディーゼルならVTGは比較的メジャーなんじゃなかったっけ ボルグワーナー、2基のVGターボを使うR2Sを発表。BMW６気筒ディーゼルに採用か

ボルグワーナーのターボチャージャーがBMWの3.0ℓ直列６気筒ディーゼルの性能向上に貢献している。「R2S」と呼ばれるこのターボシステムの今回のハイライトは、可変タービンジオメトリーターボをふたつ組み合わせる点である。

ボルグワーナーの「R2S」は、Regulated Two-Stageターボの名前である。

これまでも、高性能エンジンに採用されてきたR2S。その名前の通り、2ステージターボとは、低回転域ではひとつのタービンを駆動し、中高速回転域ではさらにもうひとつのタービンを追加して駆動して、サイズの違うふたつのタービンを段階的に使い分ける過給システムだ。

11月7日のプレスリリースによると、ボルグワーナーはBMWの235kW（315ps）ディーゼルエンジンの性能向上に挑戦してきたという。
ここでいう235kWのディーゼルエンジンとは、おそらくBMW B57型3.0ℓ直列６気筒ディーゼルターボエンジンのことだろう。B57でもっともパワルフな仕様は、なんとクワッドターボシステムだった。つまり、4基（高圧ターボチャージャー×２、低圧ターボチャージャー×２）を備えていた。


今回のボルグワーナーのプレスリリースを解読すると……
新しいR2Sは、ふたつの可変タービンジオメトリーターボ（VTGターボ、VGターボとも呼ばれる）を用いている。
VGターボチャージャーそのものは、ディーゼルエンジンでは標準的だ。可変タービン機構を持つVGターボチャージャーは、通常のターボチャージャーより高価だ。
たとえば、マツダのSKYACTIV-D2.2は、２ステージターボを採用しているが、大小ふたつのターボチャージャーのうち大きい方は可変ジオメトリーを使うが、小さい方は通常のターボチャージャーだ。
今回、BMWの直６が採用する模様のR2Sは、大小ふたつともVGターボという点が特徴になる。
ボルグワーナーは、「可変タービンジオメトリー（VTG）ターボチャージャーを用いた2段階ターボ過給システム（R2S）は強力なブースと加速力をもたらし、同時に排出量と燃料消費を大幅に削減する」と主張する。

ボルグワーナーによれば、この最新のR2Sターボ過給システムはふたつの直列配置された電動式可変タービンジオメトリー（VTS）ターボチャージャーによって構成される。低回転域では小型・高圧過給機がメインにブーストをかけ、エンジン回転が増えるにつれて大型・低圧過給機が主体となるようなつくりになっている。VTGターボチャージャーを低回転域にも用いることでエンジンの機敏な動きをより向上させ、優れた加速性能を追求する。また同時にターボラグを最小限に止め、排出量と燃料消費を大幅に削減する。

「最新のVTGターボをふたつ組み合わせることで、このR2S システムは瞬時の加速と低回転域での高い燃費効率をもたらす」
とフレデリック・リサルド（Frederic Lissalde）ボルグワーナー・ターボシステムズ社長兼事業本部長は言う。
前述したように現在のB57型3.0ℓ直６ディーゼルはクワッドターボである。これをボルグワーナーのR2Sに切り替えることで、出力同等・燃費改善できれば、４基のターボよりコスト、重量でBMWにとってメリットは大きい。B57の仕様変更でクワッドターボがR2Sに切り替わるのだろうか？

ヴェイロン以外でもクワッドターボってあったんだね…それは知らなかった


ボルグワーナー 2ステージ可変ジオメトリー・ターボ「R2S」を開発し、BMWに供給

2017年11月8日、ボルグワーナーは、BMWグループの多くのモデルに搭載されている出力235kW（315ps）のディーゼルエンジン用に、2個の可変タービンジオメトリー（VTG）ターボチャージャーを搭載したレギュレーテッド2ステージ（R2S）過給システムを供給すると発表した。

この可変ジオメトリーターボを2連装したR2Sは、ブーストのかかりが早く、素早い加速を実現し、大幅な排出ガス削減と燃費改善を実現している。

このボルグワーナーの最新ターボチャージャーは、2個のVTG（可変ジオメトリー）ターボチャージャーを直列に接続。小型の高圧段ターボチャージャーは、主にエンジン低回転領域における過給を担う。エンジン回転数が上がると、徐々に大型の低圧段ターボチャージャーの過給に切り替わるシーケンシャルシステムだ。

低圧段側にもVTGターボチャージャーを採用することによってエンジンの過渡応答性を従来より向上させ、優れた加速性能を得ることができる。レスポンスよく応答するR2Sシステムは、ターボラグの最小化と、排出ガス低減、燃費の向上も実現することができる。

さらにボルグワーナーは2017年11月14日に、このR2Sターボシステムを2連装した、つまり4個のターボを装着したシステムを、BMWの最新ツインパワー・ターボ・ディーゼルエンジン用に供給すると発表した。低圧段および高圧段それぞれに利用してきた2ステージ・ターボシステムを2基ずつに応用することで、エンジン回転数全域にわたり継ぎ目のない滑らかな出力を実現し、同機種の旧型エンジンと比べて最大4%の燃費向上を実現する。

4基のターボチャージャーを搭載した先進的な2段過給システムは、新型3.0L直列6気筒ディーゼルエンジンの性能向上に貢献し、最高出力294kW（394ps）、最大トルク760Nmを実現。このシステムでは低圧段ターボチャージャーをより小型の2基のターボチャージャーに置き換えることで、システム重量を増やすことなく、イナーシャを低減して応答性を高めている。

低回転数時には、片方の高圧段ターボチャージャーが過給圧を迅速に高め、ターボラグを感じさせることのない素早い加速を実現し、高排気流量時には、両方の高圧段タービンが作動して容量を増大させることができる。

ボルグワーナーの2ステージ・ターボシステム「R2S」は、すでにフォルクスワーゲン・グループのディーゼル、ボルボのドライブEディーゼル、ジャガー・ランドローバーのインジニウム・ディーゼルなど幅広く採用されているが、インジニウムD以降は可変ジオメトリーターボを採用し、過給圧がレスポンスよく、スムーズにかけられることを追求しているが、ついに直6エンジンに2ステージ・ターボ×2の4ターボシステムを作り上げたのだ。
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Posted at 2017/11/14 08:41:22

   

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