電気ターボに関する考察

電気ターボと言うアイテムは、昔からちらほら後付けパーツとして現れては消えを繰り返したもので、こちらカービューでもトライされている方をちらほら見かけます。一応こう言った機械に詳しいので、これについての考えをまとめておきます。

まず”ターボ型加給機には、回転数に応じた加給圧、流量がある。”と言うことを認識しておく必要があります。

この図は、一般的なコンプレッサーマップですが、目玉グラフに何本か線がありますよね。あれは、圧縮機の回転数一定の線で、コンプレッサーの回転数を一定にすると、流量と圧力はこの線のどこかに乗る事を示しています。

圧縮機を出たところに流れをせき止めるようなもの（例えばエンジン）があると、流量が減り、圧力が高くなっていきます。そして限度を超えると圧縮機がサージしてしまいます。

サージに入ると圧力が低くなってあまり空気が流れなくなってしまいます。こうなってしまうとほとんど圧がたたず、加給ができなくなってしまいます。また、この状況で回しつづけると乱れた空気の影響で羽根が折れてしまうことも起こる場合があります。

これを避けるためにエンジンの吸気量に対して圧縮機の回転数を変えてやる必要があります。それを自動でやっているのがターボチャージャーと言うわけです。電動ターボの困難さは、このエンジン吸気流量に合わせてチャージャーの回転数を制御するところにあります。エンジンの回転数だけでなくアクセルの踏み込み量によって流量も変わる。ガソリンエンジンのこの特性も状況を複雑にします。


もうひとつ見逃してならないのは、流量が少ない時は、圧力を高めることができないと言うところです。これを回避しようとすると圧縮機の回転数を高くしておいて大量の空気を吸い込み圧縮後の空気の一部を捨てなければなりません。こうなるとエンジン単体出力は大きくなりますが、チャージャーを駆動する電力をエンジンから供給しなければならなくなることから、トータルでの出力アップが怪しくなってきます。

このあたりが電気ターボの課題といえます。