スーパーチャージャーの仕組みは?
エンジンの吸気に圧力をかけ出力を大きくする
スーパーチャージャーは過給機であり、エンジンの吸気に圧力をかけ、吸入する空気量を増大させる装置のことです。もともとの発祥は「飛行機」の技術のようです。
高高度では空気が薄いため自然吸気ではパワーが足りないという問題があり、空気の薄い高高度を飛行するために開発されました。エンジンは吸い込んだ空気の量だけしか仕事をすることができませんので、吸気で圧力をかけて空気を圧縮するという技術にたどり着いたのが歴史のようなものです。
スーパーチャージャーとターボチャージャーの違い
スーパーチャージャー
スーパーチャージャーはエンジンの吸気を圧縮する装置で、エンジン出力をエネルギーとして過給機を動かします。エンジンのクランクシャフトからの動力を使って、圧縮空気を吸気に混ぜることで、燃焼効率を向上させ、エンジン出力を増加させます。
エンジンと直結して動作するため、低回転域から高回転域まで一定のブーストを提供します。スロットルへの反応が早く、スムーズなトルク特性を持ちます!
エンジンの動力を直接使用するため、一部のエンジンパワーを消費しますが、低回転域でのトルク向上は大きなメリットです。
ターボチャージャー
ターボチャージャーは排気のエネルギーを利用して、吸気を圧縮する装置です。エキゾーストガスがタービンを回転させ、その動力で圧縮機を駆動させて吸気を圧縮します。エキゾーストガスのエネルギーを必要とするため、エンジンの回転数が上がって初めて効果が発揮されるため、低回転域ではターボラグ(遅延)が発生することがあります。
エキゾーストガスのエネルギーを活用するため、エンジンの余剰エネルギーを利用することでスーパーチャージャーよりも効率的な場合があります。 スーパーチャージャーはトルク特性に優れ、低回転域からのパワーを強化します。一方、ターボチャージャーは高回転域でのパワーアップが顕著で、効率性も高い場合があるのでなかなか「どちらが良い」とは言いにくいもの。強いていうのであれば、コストも考慮して自分が目指している車に相応しい過給機を選択するしかないです!
スーパーチャージャーのメリットとは
ターボよりもアクセルレスポンス良し?
エンジンの回転数に連動してコンプレッサーが駆動される仕組みになるのでスーパーチャージャーは素早いアクセルレスポンスを味わえます!
エンジンが始動すると同時にコンプレッサーも動き始めるため、過給が即座に行われるのが強み。ただし、「ブースト圧」は別の話しです。
スーパーチャージャーは低回転から高いブースト圧を構造的に掛けられません。
なので実際のところ低回転ではあまり効果が出せないです。
エンジン回転数に連動してコンプレッサーは駆動するけどパワーを生み出すブースト圧は別の話といった感じです(笑)
その代わりアクセルレスポンスには優れるので、高回転で大きなパワーを取り出しつつ、繊細なアクセルコントロールで走ることができます。
ターボチャージャーに比べるとレスポンスよく走れるのは間違いないでしょう。
スーパーチャージャーのデメリットとは?
低回転は強くはない
スーパーチャージャーはエンジンの回転と連動してブースト圧が上がるので、低回転では高いブースト圧を掛けられません!
本格的にパワーが出るのは「高回転」。
対するターボチャージャーは排気ガスのエネルギーによって過給しますのでタービンが大きい場合は高回転にならないとタービンが回りませんが、適切なサイズのタービンなら低回転の排気ガスでも十分に過給できて、エンジンに空気を押し込むことができる。実際は低回転から効くのはターボです。
スーパーチャージャーはターボチャージャーよりコンプレッサーが回り出すのは早いです。エンジンの回転数とリンクしていますので。
ただし前項でも記載があった通り「ブースト圧」は別問題となります。
パワーが発揮されるのは回転数が高くなってからです。
重量が増える
当然!過給機の搭載なのでスーパーチャージャーは重量が増える原因となります。
ターボチャージャーと比較すると過給機のサイズが大きいため、重量のアップにはなってしまいます。
重量の増加も燃費の悪さを加速させているのです・・・(笑)
ただしターボチャージャーも車両重量自体は増えますので、スーパーチャージャーに限ったデメリットではないです。
まとめ
スーパーチャージャーは過給機として車のパワーアップに使用できる!ただしターボと比較すると長所短所があるのでどちらが自分の車に必要なのか吟味すること!