ダウンサイジングターボがなぜ燃費に良いのか

皆様は、ダウンサイジングターボという言葉を知っていますか?
今、非常に注目されているターボのことで、燃費向上に役立っているのです。
実は…このダウンサイジングターボの話をしてしまうとですとね…買取バカのテンションが激上がりになってしまいます。
ということで、いつもの冒頭の話は無しで入っていきます!
もう話したくてウズウズしちゃっているので…!

 

従来のターボエンジンは燃費が悪いイメージが強い

ターボエンジンと耳にすると、車の出力を上げる(加速力を良くする)ためのもの…というようなイメージかと。
本当に簡単に言うと…ブワーッと加速するためにブワーッと燃料を使うというようなイメージでしょうか。
結果、燃費が悪くなってしまっているのです。

と、何となくターボエンジンのことが理解できれば良いという方は、ここまで読んだら、次の見出しに行ってください。
ここからは、もう少し専門的なお話をしていきます。

ターボエンジンの燃費が悪い理由とは?

従来のターボエンジンは、とにかく燃料を必要とするものになります。

そもそもターボとは、とにかく多くの空気と燃料をシリンダーに送り込んで高出力を実現しています。
(ターボチャージャーと呼ばれる部分)
しかし、物事には限度というものがあり、あまりにも送り込み過ぎてしまうと、エンジンがダメになってしまうのです。
いわゆる、高圧と高温が重なりノッキングを起こしてしまう状況になるわけです。

となると、供給過多にならないように、圧縮比を下げて対応することに。
ただ圧縮比を下げてしまうと熱効率が悪くなるため、エンジンを回すためには、より多くの燃料が必要になります。
さらに、熱が出れば冷やさなければなりません。
実は、この熱を下げる役割を担っているのも「燃料」なのです…厳密には燃料の気化熱になります。
ここでも余分に燃料を使うことになるため、当然、燃費は悪くなりますよね。

端折って説明をしましたが、「圧縮比を下げること」「熱を冷やすこと」がターボエンジンの燃費が悪いと言われる大きな二つの理由となります。

 

ターボエンジンは一定のスピードになると燃費がよくなる?

先のお話を聞いていると「ターボエンジンなんて…ただの燃費が悪い加速力を楽しむだけのアイテムじゃん!」と感じるかもしれません。
実は、ターボエンジンは一定値を超えると、高出力以外にも素晴らしい性能を発揮してくれます。

それが、吸気圧でエンジンのピストン動作に対して加勢をしてくれるというもの。
簡単に言うと、ターボは排ガスでコンプレッサーを回して吸気力(空気を取り入れる力)を高めています。
となると、エンジンの回転数が上がりやすくなることに。
つまり、燃料を燃やしてエンジンを回さなければいけないところを「排ガスで余分に吸気圧を上げて助けてあげることで余計な燃料を使わなくてよい」となります。

誤解を恐れずに言うのであれば…扇風機を回しているとき(エンジン回転数)、後ろから更にうちわで仰いで上げている状態(吸気圧で助ける)といったところでしょうか。
しかも、排ガスで出来るわけですから…ある意味エコですよね。

ともあれ、ターボというアイテムは、一定のスピード(出力)になれば、非常に燃費が良いエンジンになるということを理解して頂けたかと。

 

上記を踏まえて…ダウンサイジングターボという考え方

ダウンサイジングターボと言ってしまうと…「また横文字か…よく分からないに決まっている!」と拒絶反応を示してしまうかもしれません。

簡単に説明をすると、上記で説明したターボのデメリットである燃費が悪くなってしまう理由の部分。
ここを上手い具合にノッキング(高圧と高温が重なって発生して車がガクガクしてしまう現象)を防いであげたシステムと思ってもらえればよいです。

では、どのようにしてノッキングを防いだのか?
そもそも今までのターボはノッキングが怖くて圧縮比を低めにしていたのが現状。
言い方を換えれば、ノッキングさえ起きなければ、もっと圧縮比を上げて最も圧力を上がりきったところで燃焼室に燃料を噴射できるわけです。
簡単に言ってしまえば、タイミングよく燃料をエンジンに送り込めば安全に高出力が実現できるとイメージしてもらえればよいかと。
そして、これを実現したのが、直噴エンジンの技術なのです。

ちなみに「最も圧力が上がりきったところで噴射する」というバランスは技術的にも非常に難しいということを頭の片隅に入れておいて貰えると…。
つまり「原因が分かっているのに…対処法が無くジレンマを感じていた」という状況だったわけですね。

さて、ここまでのお話は、あくまでもエンジンターボのお話で、燃料を圧縮するため高温になりすぎたり…と色々と問題点が起きてしまいます。
1つの知識として理解して欲しいのは燃料(ガソリン)というものは圧縮率が高くなればなるほど、比例して高温になるという性質があるということ。
しかし、直噴エンジンでは、圧縮しているのは燃料ではなく「空気」になるため、先のようなデリケートなコントロールは必要ありません。
つまり、ノッキングも起きないし、圧縮比を上げても何ら問題ないわけです。
ただ…このように書いてしまうと、非常に簡単とイメージしてしまいますが…かなりデリケートなコントロールも必要で…。
エンジンターボのような危険性はないものの「絶妙なタイミングで燃料室に送り込む」など、タイミングを制御するのが本当に難しかったのです。
そして、それを解決して絶妙なコントロール化にしたのが、このダウンサイジングターボというわけですね。

 

小さいエンジンを助けてあげる高機能な過給機

ここまで色々と専門的なことを記載してしまいましたが、言ってしまえば、超高機能な過給機(少ない燃料でエンジンの回転数を上げることが可能なパーツ)と理解して頂ければよいです。
もっと砕けて言ってしまえば、小さなエンジンでも大きなエンジン並みのエンジン回転数を実現してくれる密封型の扇風機といったところでしょうか。

日本では、ホンダのステップワゴンに搭載され注目を浴びています。
元々2,000ccぐらいの大きさの車でしたが、このダウンサイジングターボのおかげで、1,500ccまで下げることに成功。
もちろん、従来の2,000cc並みの出力を維持しています。
結果、500ccほどエンジンが小さくなったわけですから、必然的に燃費が良くなることに。
後は芋づる式に…エコカーと言える技術になっているのです!
どうですか????凄くないですか????
ダウンサイジングターボって!!!!

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