シーケンシャルターボ徹底解説！
車を知りたい
先生、「シーケンシャルターボ」って、普通のターボと何が違うんですか？
自動車研究家
良い質問だね！普通のターボはターボが一個しかないのに対して、シーケンシャルターボは複数のターボエンジンを使って、状況に応じて切り替えて動かすんだ。だから、より効率的にパワーを出せるんだよ。
車を知りたい
へえー、賢い仕組みですね！でも、切り替える時にタイムラグとか発生しないんですか？
自動車研究家
鋭いね！実は、そこがシーケンシャルターボの課題で、切り替え時に段付きって言って、スムーズに加速しない場合があるんだ。だけど、最近は技術の進歩で、その段付きを減らす工夫もされてるんだよ。
シーケンシャルターボとは。
「シーケンシャルターボ」とは、複数のターボチャージャーを搭載したエンジンにおいて、状況に応じてターボを段階的に作動させる技術のことです。
ターボの作動方式には、直列式と並列式の二つがあります。
直列式は、低速走行時は小型ターボのみを使用し、高速走行時には大型ターボへと切り替えて、効率的なパワー発揮を目指します。
一方、並列式は、低速走行時は1つのターボで、高速走行時には2つのターボを同時に稼働させることで、力強い加速を実現します。
しかし、ターボの切り替え時に加速が途切れる「ターボラグ」が発生することが課題として挙げられます。
この問題を解消するために、あらかじめ2つ目のターボを回転させておくなどの工夫が凝らされています。
ターボの切り替えは、排気の流れを制御するバルブの開閉によって行われます。
シーケンシャルターボとは？仕組みをわかりやすく解説
– シーケンシャルターボとは？仕組みをわかりやすく解説
シーケンシャルターボとは、ターボチャージャーを2つ搭載し、エンジンの回転数や負荷に応じてタービンの動作を順番に切り替えるシステムです。
低回転域では小さなタービンを、高回転域では大きなタービンを作動させることで、ターボラグを抑制し、全回転域で力強い加速を実現します。
通常のツインターボが2つのタービンを常時作動させるのに対し、シーケンシャルターボは状況に応じて最適なタービンを作動させる点が特徴です。
これにより、低回転域から高回転域まで、スムーズでパワフルな走りを実現することができます。
直列式と並列式の違いを比較！
ターボチャージャーは、排気ガスのエネルギーを利用してタービンを回し、その力で圧縮機を回転させて空気をエンジンに送り込むシステムです。
ターボチャージャーには、大きく分けて「直列式」と「並列式」の2つの方式があります。
直列式は、低回転域から高回転域まで順番にターボを作動させる方式です。低回転域では小さなタービンで素早く過給圧を上昇させ、高回転域では大きなタービンでより多くの空気を送り込みます。これにより、ターボラグが少なく、全回転域で力強い加速を実現できます。
一方、並列式は、2つのタービンを同時に作動させる方式です。低回転域では1つのタービンのみを作動させ、高回転域になるともう1つのタービンも作動させることで、より多くの空気を送り込みます。これにより、高回転域での爆発的な加速力を実現できます。
このように、直列式と並列式はそれぞれに特徴があります。どちらの方式が優れているかは、車両の性格やドライバーの好みによって異なります。
メリット・デメリットを徹底分析
– シーケンシャルターボ徹底解説！
-# メリット・デメリットを徹底分析
シーケンシャルターボは、ターボラグを解消し、よりスムーズで力強い加速を実現する技術として注目されています。
しかし、メリットだけでなく、デメリットも存在することを理解しておく必要があります。
主なメリットとしては、
* 低回転域から高回転域まで全域で力強いトルクを発生させる
* ターボラグの抑制により、アクセル操作に対するレスポンスが向上する
などが挙げられます。
一方、デメリットとしては、
* システムが複雑になるため、コストが高くなる傾向がある
* ターボチャージャーの耐久性が求められる
などが挙げられます。
このように、シーケンシャルターボは、メリット・デメリットを比較検討した上で導入を判断する必要があります。
採用車種とターボラグ解消の工夫
シーケンシャルターボは、異なるサイズのターボチャージャーをエンジン回転数や負荷に応じて切り替える、あるいは並列で稼働させることで、ターボラグを抑制し、幅広い回転域で力強い加速を実現する技術です。
かつては、国産スポーツカーの最高峰として君臨した日産 GT-Rや、世界ラリー選手権を席巻した三菱 ランサーエボリューションなどに搭載され、圧倒的な加速性能を誇りました。しかし、近年では環境規制の強化や電動化の波により、新型車への採用は減少傾向にあります。
シーケンシャルターボは、2つのターボチャージャーの組み合わせ方や制御方法によって、様々なタイプが存在します。たとえば、低回転域では小型のターボで素早い過給を行い、高回転域になると大型のターボに切り替えて高出力を実現する方式や、常に2つのターボを稼働させ、それぞれの回転数を緻密に制御することで、ターボラグを最小限に抑える方式などがあります。これらの工夫によって、シーケンシャルターボは、ターボエンジン本来の力強さを活かしながら、スムーズで扱いやすい特性を実現しています。
今後の展望：進化し続けるターボテクノロジー
シーケンシャルターボは、すでに高い完成度を誇る技術ですが、自動車業界の技術革新は止まることを知りません。 さらなる高効率化、環境性能の向上、そしてレスポンスの向上など、様々な課題に挑戦し続けることで、ターボテクノロジーは進化を続けていくでしょう。例えば、電動ターボチャージャーや可変容量ターボなど、新しい技術との組み合わせによって、シーケンシャルターボはより高度なシステムへと発展していく可能性を秘めています。 これらの進化は、未来の車をよりパワフルに、そして環境に優しいものへと変えていくでしょう。