昔のターボ車はなぜ燃費が悪かったのですか？ 最近のダウンサイジングエンジンに搭載されて�

匿名さん

昔のターボ車はなぜ燃費が悪かったのですか？ 最近のダウンサイジングエンジンに搭載されているターボは、昔に比べ羽根の形や抵抗の低減などが大きな進化を遂げた結果、パワーと低燃費を両立できているそうですが、昔はターボ車といえば燃費が悪かったという印象があります。
その理由は何ですか？ ターボが効きはじめてパワーが大きくなると燃料をたくさん噴いたのですか？ ターボの原理は、過給することで燃焼室内に酸素が多く供給でき、その結果、よりよく燃焼されてパワーが出せるのだと考えます。
そうだとすると燃料を多く噴く必要などはなく、ＮＡと同様の設定にしていてもパワーは得られたように思います。
それともＮＡエンジンの圧縮比などを変えてターボを装着するだけだと成立せず、元々ＮＡとは違う構造のエンジンだったのですか？

banganbonさんへ >昔のターボ車はなぜ燃費が悪かったのですか？ 確かに、燃費低減には余り効果的では無かったですね。
d(^^;) >最近のダウンサイジングエンジンに搭載されているターボ >昔に比べ羽根の形や抵抗の低減などが大きな進化を遂げた結果、 実は、そんなに大きく変わったとは言えないんです。
d(^=^;) 所詮Turboのままですし。
作れる様に成った、という事は在るでしょうが。
。
。
(捻れの大きい羽根とか。
遠心力で羽根が吹き飛んでしまう事へ、耐えられる様に成った、等) >パワーと低燃費を両立できているそうですが 未だ未だアヤシイ、と思います、私は。
d(^^;) まあ、購買層を「燃費重視で力は程々」と予め諦めさせたという面が大きいと思うんですけどもネ。
>昔はターボ車といえば燃費が悪かったという印象があります。
>その理由は何ですか？ さぁて、いよいよ本題ですね。
(^^;) エンジンは、燃焼で得た高圧を膨張させて仕事に変換し、取り出す物である。
これは良いですか? d(^^;) 過給する。
圧縮して密度の上がった空気を吸わせる様にして充填効率を上げる事で、排気量当たりの出力を稼ぐ。
この時に考えねば成らないのは、ガソリンエンジンは、燃料の混合気を吸入して圧縮するという動作をする事です。
圧縮比 × 充填効率で考えると、過給する・その効果が出る事は、圧力が上がって圧縮上死点温度も上がり、自己不正着火を起こして壊れる恐れが出て来る事に成る。
混合気ですから。
よって、過給圧を活かす為に圧縮比を下げる設定とする。
この時、単に燃焼室の容積を大きくすると、圧縮比低下に連れて大事な膨張比も下がってしまう事に成ります。
膨張不足の排気が排気ポートを流れる。
と言う事は、非常に高温な排気にエンジンは晒される事に成る。
から、過濃混合気で、場合によっては更に多く燃料を吹き込んで、その気化潜熱で、内側から冷やす事を余儀無くされた。
。
。
一方、過給手段が排ガスに拠るTurboだと、下スカ上ドッカンの速度型の特性なので、発進等の(超)低回転域では過給圧を得られ無いのでトルクが細い。
加えて低圧縮比化してしまった。
よって、実用上満足な発進性を得ようと思ったら、過給して出力Upした分は排気量を少なく絞ってシリンダーとピストンの擦動面積を減らして(熱)効率をUp = 燃費を減らそうと言う「ダウンサイジング」策が採れない。
そして、当時は未だ給排気弁の可変機構が一般化していなかった為に、パワーバンドでの(排)ガス交換を優先したバルタイの為に、低回転域ではトルク特性獲得が犠牲に成りがちであった、という事情も加わります。
(4弁で出力重視だと下死点後55°とかの、吸気弁閉じ時期設定に成る。
が、慣性過給が効き始める前の低回転域では、下死点後も開いている分、吸った新気を吐き戻している事に成る。
実質的な排気量減に相当) と言った諸々が絡み合って、過給、特にTurboは過給が効いたら燃費悪い、という評判が定着してしまったのでした。
>ターボが効きはじめてパワーが大きくなると >燃料をたくさん噴いたのですか？ 吸い込んだ新気に含まれる酸素を使い尽くす「理論空燃比」で運転するのが基本です。
で、それより冷やしたい、と成ったら、過濃混合気にする事で冷やす、と言う事に成ります。
>ターボの原理は >過給することで燃焼室内に酸素が多く供給でき、 >その結果、よりよく燃焼されてパワーが出せるのだと考えます。
まあ、そうですね。
圧縮して密度が上がった空気を吸わせる事で、充填効率を上げる、と言うのが正確でしょう。
もっと過給の効率を上げて、過給圧でピストンを押し下げて貰う事で、トルクを直接回収しよう、、、と言うレベルに来たら「プレッシャーコンパウンド」と呼ぶ事が出来る様に成りますが、4弁構造をもってしても、未だちょっと難しい様です。
>そうだとすると燃料を多く噴く必要などはなく、 >ＮＡと同様の設定にしていてもパワーは得られたように思います。
上記した様に、理論空燃比で運転するのが基本で、余剰酸素を吐き出さない様にしないと、三元触媒がNOxを乖離出来ません。
ディーゼルでは三元触媒が働けない理由です。
>ＮＡエンジンの圧縮比などを変えてターボを装着するだけ >だと成立せず、元々ＮＡとは違う構造のエンジンだったのですか？ いいえ、そんな事はありません。
過給器を装着するだけ、という比較的簡易な変更で済むからこそ、ケチンボな自動車会社が手掛ける事が出来た、と見る事も出来ます。
何せコスト競争が熾烈な世界ですから。
d(^^;) 勿論、出力やトルクが飛躍的にUpし、熱的にも厳しく成った事への対応は十分に為されないと壊れますから、その点では変更が多かった事も否めない事実です。
ここら辺の事情は、今、理想と考えられて、待望されているエンジンの構成を考えてみる事からも導き出されると思います。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13100548288 中々難しい話ですよね。
疑問が有りましたら何なりと補足なさって下さいな。