Garage Kのブログ一覧

みなさんおはようございます♪















スタッドレスにナンカンＳＶ－2を使っていますが
ドライ性能は良いけど氷点下になると全くグリップしません。
次回はその土地にあった国産タイヤにしようかと思います♪


そんで、今日はターボの種類について勉強するその③デス
途中で終わるのアレなんでおつきあいください。



⑩バリアブル・ジオメトリータービン（ＶＧＴとかＶＮＴとかＶＴＧとか言います）

タービンホイール側のハウジングに可変ノズルを付けてタービンホイールにぶつける
排気ガスの流路の大きさを調整するものです。
ディーゼルエンジンではデミオ・ＣＸ－３等採用されで、
ガソリンエンジンではポルシェ911ターボと
新しく出るポルシェ917Ｓに採用されています。



ガソリンエンジンでの使用が少ないのは、ディーゼルエンジンの排気ガス温度850℃
に対しガソリンは1000℃近くまで上がるので可変ノズル部分の耐熱耐久性が厳しい
からです。

なので現状材料や加工、構造等高級なポルシェ様のみデス


現在使用されているのは・・・と注意書きがあるのは昔
日産のセドリックに採用された、ジェットターボなんてもありました。






さらにホンダレジェンドでは可変ノズルを4枚にしたウイングターボってのもあった



レジェンドのウイングターボでは、ウエストゲートバルブがなく、
過給の上がりすぎは吸気管についたリリーフバルブで調整していました。





さらにさらにホンダのアメリカ車両にはバリアブルフローターボっていうバルブ切り替え式もあります。





いずれもＡ／Ｒを可変式としたもので、タービンが低速回転時にはノズルを絞り
勢いよく排気ガスをタービンに当て、タービン回転数が上がったら排気ガス抵抗を
減らすようにノズルを開けていきます。
昔は排気ガス温度が上がらないのように燃料冷却なんてのも使われたので
ガソリンエンジンで使用できたのですが、現状は燃費もエミッションも厳しいので
大変なようです。

ちなみにＡ／Ｒとはってことで過去ブログに書いてますのでご確認ください。
https://minkara.carview.co.jp/userid/1594506/blog/29863876/


ただターボチャージャーでは、とにかくアイドリング回転から一気に20万回転まで
上がればいいのか？っていうとそういうものではありません。
吸気管に全く空気が流れていない状態でターボがＭＡＸ回転すると
コンプレッサーの羽根で空気の剥離がおこり圧縮できないどころか
振動で壊れちゃいます。
これが小量流限界で一般的にサージングと言います。

また逆に圧力がいっぱいのところでさらにコンプレッサーで加圧する状態
を最大流限界で一般的にチョーキングと言います。
この領域をあらわした性能特性図が下のものです。



わかりやすい図はないかと探していたら・・・
なんとmistbahnさんが過去ブログで取り上げられてていました♪
流石っすね(^^♪
https://minkara.carview.co.jp/userid/242406/blog/13607181/


左がサージラインで右がチョークラインなのですが、その間（等高線の真ん中）がもっとも
ターボチャージャーの効率の良いところなので、可変ノズルで調整するのが
目的となります。

私の正直な感想でいうと実用車であれば低回転からトルクを出すのに
有効と思われますが、ポルシェ等には？？？って思います。
Ｒ３５ＧＴＲがコンベンショナルなターボを採用し、大排気量で低速から
排ガス流量を稼ぐことを考えれば、あくまで小排気量車向けという印象が
あります。





⑪回転センサー付きターボ
これはデミオ・ＣＸ-３のディーゼルエンジンや新しいスカイライン（まだ発表になっていない）
３０００ｃｃのＶＲ３０ターボエンジンに採用されています。



ターボは過回転すると、遠心力でコンプレッサーの羽根が変形し、ハウジングに当たったり
軸受の振動で壊れたりします。
（樹脂コンプレッサーがブースト上げると壊れるのは遠心力に弱いからだと考えます）
なので回転数に必ずマージンをもって設計されていたのですが、タービンの回転数を
直接測定することで、マージンを減らすことが可能になりまた。



デミオでタービン回転数を＋12000ｒｐｍ稼げたと書かれていますし
日産のＶＲ３０ターボでは通常22万ｒｐｍなのをスクランブルで２４万ｒｐｍまで
回すことが可能とのことです。
もちろん回せばブーストが上がるのでパワーＵＰにつながります。


また、それだけではなく、ＶＧタービンと組み合わせることで、もっとも効率の良い
回転数の調整ができるというメリットがあります。
いままで、タービンの回転数を制御するにはブースト圧やらスロットル開度やら
使いウエストゲートで制御していましたが、直接タービン回転数がわかりＶＧタービンで制御することが可能になりました。

スバラシイですね～～～


今日はここまでとしたいところですが
話は脱線して・・・
ターボが過回転になる現象ってどういう時が考えられると思われますか？

私は製品ばらつきや、使用状態を再現して
「そんなの実験で詰めとけよ！！」
って思っていたのですが、ある条件であればどうにもならないことがわかりました。

ここで問題デス♪

ある条件とはどんな条件でしょう？


2時間以内でお答えください・・・・




答えは下の写真で（笑）







この写真はフランスのニースってとこで、なんと午前中に海水浴
午後から1時間半ほど走ればスキー場にいってスキーを楽しめるって
ところです。


もちろんスキーを楽しめるってのですから山の上で、標高2500メートルくらいの
峠道があるソウデス。

まぁここをターボ車でＺＯＯＭ・ＺＯＯＭとアクセル全開で
登ったりすると、当然空気密度が低いのでタービンは
通常より多く回ることになります。
マージンが少ないと過回転することとなります。

山頂付近でターボが故障しても日本ならアクサダイレクトがＧＰＳで
助けに来てもらえるもののおフランスで助けてくれず、凍死しちゃう可能性
もあります。

どれくらい空気密度が低いかというと・・・
私は昔、マイカーで乗鞍スカイラインに上がったことがありますが
ポテトチップスの袋がパンパンに膨らみます（笑）


ちなみに今わかる範囲で一番標高の高い峠道は５５８２ｍだそうです（笑）
流石にタービンが過回転しないように対策しとかないとダメっすね♪

メキシコシティなんかも標高高いですが、上り坂じゃないですから
エンジンの負担も違います。


つ～ことで世界を走る車であれば、そういった環境でも壊れない
ように作らないといけないってことですね。
(実際はエンジンテスト室内を減圧してるのかなぁ?)


道はクルマを創るってトヨタの社長が言ってましたが
納得です。

つ～ことで今日も長くなってしまいましたが次回につづく・・・・

デハデハ♪

みなさんおはようございます♪












前回に続き、ターボの種類について勉強するその②デス。


⑧ツインスクロールターボ（ツインエントリーターボ）

ＦＣ３ＳＲＸ－７に採用されました（ツインターボとは紛らわしいですが違います）
そして今や4気筒ガソリンエンジンのスタンダートなターボとして
使われています。
トヨタ流にツインエントリーが正式名ですが一般的にツインスクロールターボ
として有名デス。



通常4気筒エンジンは点火順序が１３４２ですのでとなりあう３と４、１と２のシリンダーから
出た排気ガスがエキマニで干渉します。
そのためタービンを回すエネルギーが減ってしまうんですね。
なので１と４、２と３のエキマニを別々にタービンに当ててやろうっていうのが
ツインスクロールターボです。
２ローターのロータリエンジンも同じです。

タービンハウジング（赤）が二つに分かれています（下写真）



デメリットとしてはタービンハウジングに仕切りがあるため高出力時に
排気ガスの抜けが悪いことです。
排気圧力（エンジンからタービンの間）が高くなる。
シビックタイプＲでは高出力を狙うためにツインスクロールターボは採用されませんでした。





このままで終わるとマツダ党の青黒ＦＤ氏に怒られそうなので補足（笑）



なぜ一般的にツインスクロールターボと呼ばれているかというと
実はＦＣ３Ｓ前期に採用されたツインスクロールターボは排気ガスを1本に纏めた後
タービンハウジングの二つの通路を作り、通路を切り替えるバルブが付いていました。


4気筒の排気ガス干渉の低減とは違う目的ですのでルーチェのＶ６にも採用されてました。



低速時は一つのポートで高速時は二つのポートを使用するようになっています。


タービンの回転数が遅く、排ガスの少ない時は排気ポートを絞って
排気ガスの勢いを上げてやろうってのが目的でした。


高回転ではポートを二つとも開けて排ガスの抜けを良くしています。

ただ効果としてはブーストは上がるものの排気ガスの圧力が上がってしまい
高温の排気ガスがシリンダーから抜けないことでブースト圧は上がるけど
パワーＵＰ効果としてはイマイチだったようです。



後期型になって、いまで言うツインスクロールターボ（ツインエントリーターボ）
に変わりました。

マツダでは前期のバルブ切り替えがあるのを「ツインスクロールターボ」と呼び
後期の排気系路が二つあるタイプを「ツイン・インディペンデントスクロールターボ」と
呼んでいました。


現在ツインスクロールターボと呼ばれているのは実は
「ツイン・インディペンデントスクロールターボ」だったんですね。

ちょっとこんがらがっちゃいますね（笑）






⑨ダイナミックプレッシャーターボ

最近発表されたマツダのダウンサイジングターボ「SKYACTIV-G 2.5T」に
採用されています。

http://car.watch.impress.co.jp/docs/news/20151214_735090.html
過去ブログ
https://minkara.carview.co.jp/userid/1594506/blog/36948356/



実はこれをみたとき、ＦＣ３Ｓ前期で採用された切り変えバルブ付きのツ
インスクロールターボに似てるって思ったんです！！


低速域ではバルブを使って排気ガスの勢いを増すのは
同じ発想です。





ただデメリットである排ガスの抜けの悪さを意識して
別の気筒の排気に対して掃気効果を得ようという考え方がつかわれているソウデス。
排気干渉を抑えるように排気経路も１と４、２と３に分けられていますね。

極低速域でとにかくタービンの回転を上げるのが目的ですね。


面白いですね～


以前読んだ本に
「マツダには過給機オタクがいる！！」
って書いていましたが、スーパーチャージャでも種類が
あるようにほんとにいるんでしょうね（笑）

是非表に出てきてもらって大いに語っていただきたいデス♪



今日はＶＧタービンまで行こうと思いましたが
長くなったので次回に・・・・つづく

デハデハ♪

みなさんこんにちは♪













ＳＭＡＰ解散報道は凄いですね～
簡単に考えれば事務所のゴタゴタなんですけど
芸能人は明日が保証されないので大変デス。

また、小さい会社だとどの上司の元で仕事をするか？
ってのもＳＭＡＰと同じように重要になります。
ＳＭＡＰもマネージャーがいなくなったことで
厳しい状況が待ち受けてるような気がします。

私もＳＭＡＰ世代なんで是非とも元気な姿が見たいものです♪


さてエンジンを元気にするといえばやっぱりターボ！！っす（笑）
ターボの種類を書きたいのですが、その前にターボの部品名を
みてください。



排気ガスでターボを回す羽根が、タービンホイール（左側）
空気を圧縮する方がコンプレッサーホイール（右側）
その二つをシャフトでつないでいます。


ではひとつづつ行ってみましょう♪





①ボールベアリングターボ

Ｒ３２スカイライン等に採用されました。
従来軸受はオイル潤滑メタル軸受でオイル潤滑だったものを
ボールベアリングにしています。
このことによって機械損失を減らしターボラグの減少
さらに高回転化を実現しています。



またボールベアリングの周りをオイルで保持することにより
オイルフィルムダンパーとして振動等をキャンセルします。

第二期ホンダF1エンジンにも使われています。
シャフトの固定方法がベアリングの場合は圧入のため
軸方向の力（背圧）に強いのだそうです。

メタル軸受はシャフトが軸方向に動く（オイルクリアラスがあるから）
のですがボールベアリング軸受けは圧入のため動きません。

排気ガス圧力が高い場合はタービン側からコンプレッサー側に
押される力がかかるのでコンプレッサーがハウジングに接触する
ようなトラブルがあったそうです。

その対策にボールベアリングは効果があったとか・・・





②セラミックターボ

これもＲ３２時代に採用されました。
タービンホイールは通常耐熱に優れたニッケル合金（商品名インコネル）で作られる
のが多いのですがセラミックで作った物です。
セラミックで作ることによりより軽量化でき、ターボラグを減らすことが可能デス。
ただセラミックは割れる可能性がありますから、タービンの羽根は分厚くしないと
いけないそうです。




③樹脂コンプレッサー

Ｒ３３の後期に採用された記憶があります。
通常コンプレッサホイールはアルミ合金で作られますが
さらに軽量な樹脂で作った物です。
ボールベアリング、セラミックタービンとの合わせ技でよりターボラグを
減らしリニアな出力特性を狙ったものです。
Ｒ３３スカイラインではリニアチャージコンセプトといっていましたが
結構先進なコンセプトだったことがわかります（評判悪かったけど）



ちなみに樹脂コンプレッサーはデミオディーゼルやＣＸ－３にも使われて
いますが当たり前に技術になってきていますのでカタログ等にもだされません。







③チタンタービン

三菱のランエボに採用されました。
ニッケル合金で作られていたタービンホイールをチタン合金で作ったものです。
より軽くつくられていますので低回転からトルクを必要とするラリーでは
武器になったようです。
ただ耐熱性、耐久性が少し劣るようで、Ｇｒ－Ａラリーではコースに合わせ選択できるように
していたようです。
また競技では壊れる前に交換すればいいので、まぁ問題にはならなかったそうです。

インコネルの比重は8.8に対してチタンは4.5と大幅に軽くなります。






⑤マグネシウムコンプレッサー

これも三菱ランエボで採用されました。
コンプレッサー側をアルミ合金からマグネシウム合金にしてより軽量化されています。
樹脂コンプレッサーはハイブーストですぐ壊れるそうですが、マグネシウムだと
ラリーにも使えるそうです、
ただ、アルミは異物は当たった場合曲がりで済む場合もマグネシウムであれば
粉々になるそうです。
ランエボ１０では、コンプレッサー側マグネシウム、タービン側はチタン標準となり
逆にオプションとしてアルミコンプレッサー、ニッケル合金タービンがラインナップされた
ようです。

アルミの比重は2.7に対してマグネシウムは1.7くらいってことですから
軽いアルミよりより軽いです。
まぁ樹脂が一番軽いのですが、耐久性能が劣ります。



⑥切削コンプレッサーホイール

過去のばかりでは面白くないので、最近の流行を・・・
まず下の写真を見てください♪



トヨタクラウンに採用されました。
（最近のトヨタは切削コンプレッサーが多い）

通常コンプレッサーホイールはアルミ合金で作られることが多いと書きました
製造方法はロストワックス製法といって鋳造です。
超簡単に説明すると金型にアルミを流し込むような感じで、たいやき作るような方法

今回の切削コンプレッサーホイールは、アルミのかたまりから
削りだします。
削った加工跡がコンプレッサーホイールに残っていますね♪


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これは五軸加工機ってのが一般化されたことで、工程が短縮、発注されたら
アルミ材料を機械にセットして五軸加工機が加工すれば、ハイ出来上がり♪
ってくらい簡単になっています。

ではメリットは？っていうと下の写真をみてください。




アルミを鋳物で作る際は耐久性にマージンを持たせるため
分厚く作る必要がありますが、アルミ鍛造材を使用することで、羽根をより
薄く、また軸中心まで加工することができます。


羽根を薄くつくると、もちろん軽量化になりますし、空気の流れも増やせます。
軸の中心近くまで羽根とすることができるし、耐久性もアルミ鍛造で問題はない
いいことずくめなんですね。


五軸加工機は３Ｄ加工に優れますし、プログラム変更で簡単に仕様変更ができる。
五軸加工機でいろんなコンプレッサーホイールが製造可能で、設備投資もいりません。

アフターパーツメーカは、切削コンプレッサーホイールを使います。
（今後加工機の性能が良くなれば削り痕もわからなくなると思います。）


噂話ですがＧｒ－Ａレース時代はターボの直径(入口径、出口径）寸法でしか規制がなかったため
さらに削ることで薄く、軽量化、ハイフロー化していたと聞いたことが
あります。
まぁ見た目で削っててもワカリマセンからバレないでしょうね。

デメリットは削りだしなんで削りカスが多いことでしょうか・・・

ちなみにすっごく詳しく知ってるようなふりしてますが、
スピードボックスさんの受け売りデス（笑）
http://speed-box.jp/kit/billetCW.php

チューンドターボの事ならスピ―ドボックスさんに！！




⑦今後の製造方法

さて現状のコンプレッサホイールは切削だよ♪
って話を書きましたが、今後はどうなるか？
予想してみてください。


そうです。


製造業では革命的な商品といわれる製造装置です。


わかりましたか？？？





3秒でお答えください！！












答え












３Ｄプリンター！！





な～んと金属３Ｄプリンターでタービンホイールも作っちゃう時代です。



まだまだ、試作段階で市販できるものではありませんがこれなら
削りカス自体もありません。

面白いですね～

実はまだまだ続くのですが、長文になったので今日はここまでといたします。
次回はシステムとか書いていきたいと思います。

ちなみに私はシロートのクルマ好きなので、教えて頂ける方がありましたら
よろしくお願いします。


デハデハ♪

みなさんおはようございます♪
















最近発表される新型車は過給機大流行りデス。
高回転ＮＡエンジンで名をはせたホンダやフェラーリーまで
ターボが装着されちゃっています。

そこで、簡単に過給の種類について説明したいと思います♪

最初ターボチャージャーを書こうと思いましたが、かなりのボリュームになるので
スーパーチャージャー（機械式過給機）からいってみましょう♪



①ルーツブロア
　タイトル写真にあるようなマユ型ロータが回転するものです。
　私の最初の愛車である、マーチスーパーターボにもついてましたし
　嫁さんのプレオにもついてました。
　現在は製造方法が開発され2枚タイプではなく、3枚や4枚タイプになり
　さらにネジリ（なんと160度）が加わっています。
　
下の写真はノートのスーチャーと同じものデス


ちなみに製造方法ですが押し出し成型っていうことです
ソフトクリームが機械から出る時を思い浮かべると良いと思います♪






②リショムコンプレッサー
　故兼坂さんの究極のエンジンシリーズに出たアレっす。
　マツダのユーノス８００に搭載されていました。


内部圧縮することでより高い過給が可能でした。
ＩＨＩが生産してましたが、現在は採用されるクルマはないようです。
当時加工が難しくかなりの高額だったとか・・・


ルーツブロアはあくまでブロア（送風機）ですがリショムはコンプレッサー（圧縮機）に
なります。


この辺は前にブログ書いてるのでまたみてください♪
https://minkara.carview.co.jp/userid/1594506/blog/30825762/







③Ｇラーダ（スクロールコンプレッサー）
ＶＷがコラードに採用したスーチャーです。




これはエアコンなんかに使われるスクロールコンプレッサーです。

写真じゃわかりにくいですが、蚊取り線香が二つ組み合わさった物と
考えると良いでしょう（笑）



単品部品が出なくて修理が難しいソウデス。







④遠心式スーパーチャージャー
ＨＫＳやパワーエンタープライズといった社外品で有名
ホンダＣＲ－Ｚの無限バージョンCR-Z RZでも採用されました
（限定300台だけどまだ新車で買えるソウデス）



クランクから取り出した動力を10万回転以上に増速
ターボのインペラ（コンプレッサーホイール）を回して過給します。

構造上エンジンの回転と比例してコンプレッサーホイールが
回るため、回転に比例したパワーとなります。




実は20年以上前にモータショウでタツゥ氏とみたことあります。
当時はギアで増速してた為に振動や音が凄く良く壊れるということでした。
現在はトラクションドライブといって、オイルを介して増速します。
なのでキットにはオイルとオイルクーラーが付きます。

サーキット等で全開走行するとこのオイルが吹いちゃうとかいう噂も・・・






⑤電動スーパーチャージャー
最近はやりはじめました。
遠心式スーパーチャージャーはクランク軸から動力を取りますが
これはモーターで回します。


軽量コンパクトでまたモータで回すためコントロールしやすいのが
特徴です。
電圧を４８Ｖにしたいといった要求があるようですが、今後増えていくと思います。






⑥プレッシャーウェーブスーパーチャージャー（ＰＷＳ）
〆はマツダカペラディーゼルに採用された超マニアックにスーチャーです。
レンコンチャージャっていっちゃダメですよ♪

スーパーチャージャーはクランクシャフトから動力を得ますが、
ＰＷＳは排気ガスも使います。
ハッキリ言って超難解デス。


構造上回転の守備範囲が狭いとのことでガソリンエンジンとの組み合わせ
はないようです。



どのスーチャーも良い点・悪い点ありますがそれも面白いですね～

つ～ことでほかにもあるよって方は紹介してください♪

次回はターボチャージャーについて書きたいと思います♪


デハデハ

みなさんおはようございます♪











ハスラーですが、寒い朝にエンジン始動する際
ベルトが滑る音が気になるようになりました。

すぐ音は消えるのですが、ちょっと気になる。

早速ベルトの張を調整しようと思ったのですが、
新車で買ったことを忘れていた。

新車だったら保障期間中なので調整してくれるハズっすよね♪


つ～ことでディラに調整してもらいに行きました♪


ディラに行ったら何とアルトワークスのＭＴがあるではないですか！！

指を銜えて眺めていたら・・・・


営業さんが「試乗しますか？」
ってありがたい言葉が！！




ＹＥＳ！！



つ～ことで試乗させてもらいました♪


簡単に感想をば。



①レカロシートに座った感想♪
思ったよりホールドが良い、サーキットとかには不足すると思うが
街乗りなら十分デス。
レカロシートが内装のイメージを上げているので、このシートが
無いと盛り上がりが少ないです。

ただ、座席位置が高いデス。
私の身長は１７８ｃｍ、体重84㌔といったアメリカ人男性の平均的な
体系ですのでシートポジションが高いと屋根が近く信号見難いデス（笑）


②ＭＴ
コレ抜群！！
シフトフィールも良いし、ギア比もよくってＯＫ
無意味にシフトすることマチガイなしデス。
楽しいの一言に尽きます。
クラッチも自然な感じで走れました。


③エンジン
軽自動車なんで、まぁそれなりだけど十分パワフル
昔のワークスやミラを思い出しますなぁ♪
電スロも気にならないレベルですし、アクセルＯＦＦからエンジンの
回転落ちも自然な感じでした。


④足回り
これが一番驚いたのですが、結構ハードです。
街乗りなら十分くらいハードな感じがする
下手な社外品はいらないと思う。

特にレカロシートと純正タイヤとのマッチングが良い
純正タイヤはショルダーが柔らかいと思うのですが
まったく感じさせなかった。

また足回りを硬めすぎて、ドライバーがシートをポンポン跳ねるような
感じもなかったデス。
より走りに振ったスポーツラジアルに換えるとどうかわかりませんが
純正としてはバランス良いと思います♪



全体の印象ですが、ドライバーが直にさわる部分
（座席・ステアリング・シフト・ＡＢＣペダル）が
質感よくてとっても気に入りました♪




まさしく！！





好きになるのに１秒もいらない！！
（でも不倫はダメ）








あと車重の軽さとかわかるってよく言いますが
私にはイマイチよくわからんとデス。
操作性の軽いのはよくわかったし、それが軽快感として
伝わるのはよくわかりました。


ちなみに私は無類のコンパクトホットハッチ好きだったりする(^^♪

最初の愛車はマーチのスーパーターボでした。
車重770キロで110ＰＳのエンジンは今回のワークスの比ではありませんでしたが
パワステが付いて無かったため、ハンドルが超重く、まったく軽快ではありませんでした（笑）

話は戻ってワークスですが、ナロートレッドで横転のイメージがありますが
ちゃんとクルマ作り込めば大丈夫な気がします。
とりあえずドライバーの座る位置を下げて、ロールに対する恐怖心を
下げる！ですね。

サーキット走るなら安全装備のロールオーバーバーとフルバケ、4点シートベルトね♪


短い試乗で、あくまで安全運転の範囲（モチロン自分のクルマではないので）
ですから、またサーキットやジムカーナであれば印象も変わると思います。

本来の目的であるハスラーのベルト調整もしてもらってバッチリになりました♪


つ～ことで簡単ですが、ワークス試乗記でした。


デハデハ♪