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2018年8月22日水曜日

ターボ車のアクセルレスポンスについて考える

今回はターボ車における圧損、アクセルレスポンスについて。


ターボ車はタービンで加圧されて熱くなった空気をインタークーラーで冷却させ、酸素の充填効率を向上させています。
以前少し考察させていただきましたが、このインタークーラーというのは圧損が生じてしまうのでパイピングを短くしたり、インタークーラー自体を小さくする(水冷式にして小さくする等)ことで効率を上げているとのことでした。

最近調べてみるとこのように空気の入口側をテーパー加工することで圧損を低減させるという記事も散見されてきました。


これが元の状態。これが下記のように


テーパー加工して、圧損を減らすような加工をしています。

ばくばく工房様より。



またこちらの方は水冷式と一般的な空冷式における流入空気温度の差を検証されていました。


シルビア系でやっている方は少ないのではないでしょうか。
この方の検証結果を見る限りある程度速度が出ている状態、つまりグリップ走行であれば空冷式でも問題ないように感じられます。
(ドリフトで横向いててインタークーラーに空気が当たりにくい場合は効果大だと思います)

最近の車はエンジンルームのレイアウトがしやすいことから水冷式が増えているようですね。




では空冷式でテーパー加工、インタークーラーを小さくする以外に効率化することは出来ないのでしょうか。
とくに改善点として注目したのが「アクセルオンした瞬間のレスポンス」です。

これを改善するためにインタークーラーだけでなく、パイプレイアウト全体で考えて見ます。


画像はネットの拾い物です。
インタークーラーは空気の通り道における冷却装置でありますが、一方で網戸のように空気が通りにくくなっている渋滞ポイントというのは以前のブログのとおりです。

上記に付随して過給が始まる前の状態、例えばアイドリング状態からアクセルオンした瞬間というのは「スロットルが空気を吸う⇒エンジンの回転数が上昇⇒タービンが回転し始める」という工程を踏むのですが、アクセルオンの瞬間はスロットルが空気を吸いたくても通り道に網戸(インタークーラー)があるため空気が吸いにくく、初期のエンジン回転数上昇を阻害しているのではないかと考えました。
(低回転における吸入程度ではあまり影響が無いかもしれませんが)


ということでターボの過給が立ち上がるまでの問題点として

①低回転からのアクセルオンでは、インタークーラーがあるため空気がすいづらく、回転の上昇が妨げられている。

②上記①を経てエンジン回転数が上昇してきても、インタークーラーが網戸みたいに圧損させてしまう。

という2点がインタークーラーが起因となる点と考えました。
今回特に注目したいのが①で、そもそもエンジンの回転数が上がらなければ過給が始まりもしないので、ここを改善できればアクセルレスポンスが改善できるのではないかと考えましたが、その方法の考察は長くなったのでまた次回に


またMR車の冷却の厳しさについても記載しました



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