可変圧縮と ターボ

ちょっと古い(1年ぐらい前)かな?日産が可変圧縮エンジンなるものを開発、市販開始ってのがあった。
↓のがソレの説明プロモーションなんだけど、

いやー、すごいわ。でたばっかり時は大型車がメインって話だったけど、小型、中型車にも採用開始されたとの事。
バイクに付けるには構造的にオイルパンから下が長くなりそうで、難しいかもしれないけど、過給機大好きな管理人としてはバイクにターボ、ってか車でもバイクでも (人が入れるようなとんでも排気量のディーゼルは除く)過給機付けるならこれ、夢のような技術なんだよね。

仕組みとしてはコンロッドの長さをリンクで変えている(コンロッドの長さ帰るとピストンが上いったり下ににいくから圧縮変わるよ。ストロークを変えるのはフライホイールのお仕事)らしいんだけど リンクで変えるもんだから走行中のいかなる場合でもフレキシブルに変更できるらしい。

なんでこんなんがターボ付ける時にいいのか、ここ最近前に書いたターボネタの影響でターボについて聞かれることがあったんで、 便乗して圧縮とターボの話でも。

ターボあるとなんで可変圧縮がいいのか

やっちゃった日産が苦労してつくったんだ、当然意味がある。
ターボの場合、排気の圧力でタービンを回し空気を圧縮、その圧縮した空気を燃焼室に取り込んで更に圧縮爆発をするんだけど、圧縮した空気を更に圧縮するもんだから 空気的に相当圧縮されてしまう。

この状態だと圧縮燃焼(ガソリンエンジンなんでプラグで点火するはずが、ディーゼルエンジンのように圧縮熱で爆発してしまうこと。)やノッキングという恐ろしい異常燃焼が起きてしまうのでなんとかしなければならない。

通常、ターボの圧縮燃焼対策としては…

①、加給圧を下げる

②、圧縮比をさげ、加給時に最適な圧縮比となるようにする

のどちらかの対策をする必要があった。
ターボネタインジェクションのあたりでもちらちら書いたけど、いくら電子制御技術があがって 以前に比べれば高い圧縮のまま加給できるようになったとしても、現代の車は14:1とかのひと昔前までは考えられないような超絶ハイコンプレッション、バイクもこれにならえと年々圧縮が高くなる傾向にある。 この辺についてはちょっと疑問もあるので、そのうちガソリンネタも含めて書いてみたい。

てことで、書いてみたんで参考にここから見れます

脱線した。
ともかくターボやスーパーチャージャーは圧縮の上に圧縮を重ねるので、ハイコンプレッション系のエンジンとの相性が悪いんですわ。

①の方法ではせっかく付けたターボなのに加給しなければつまらんでしょってことで純正採用されたターボ系にはあまりない。
ただし、社外ターボやスーパーチャージャーなんかはエンジンの圧縮まで触れない(触れるけど大変です)ので、低ブーストとしているものが多い。

②の方法だと加給は設計が許される範囲であれば上げたい放題だけど、加給が行われない低回転だと絶望的にパワーと燃費が出なくなる。
圧縮高いと低回転ではそれはそれでパワーの出ない原因(ポンピングロスってんだよ)になるけど、そんなもんじゃないところまで圧縮下げてある場合があるので、絶望的に燃費が悪くなったりする。

昔のターボ車の燃費が悪い!ってイメージは実はこんな理由から出てたりしてるんだけど、ターボそのものは適切に使えば決して燃費を落とすだけじゃないってのは、近年の低燃費対策としてダウンサイジングターボなるものが ちらちらあるとこからもわかるだろう。

でもパワー全振りした過給機はやっぱり燃費悪い!この手のやつは最高のほめ言葉としてバブルターボと呼んで管理人は憧れている。

要約

ターボ車やスーパーチャージャー付いている車やバイクは異常燃焼の関係で、どうしても圧縮を下げたい。
だがしかし、圧縮を下げると加給した時はいいが、そうじゃない低回転時なんかではただの低圧縮エンジンとなってしまい、パワー、燃費とも絶望的なものになってしまう。

しょうがないから適当にバランスが取れるぎりぎりのところで圧縮比とブースト圧を決めていた。
今まではこうだったけど、そこで可変圧縮エンジンの登場となったのである。

ありそうでなかった可変圧縮エンジン。バイクに積む意味はあるか?

こんな感じで可変圧縮エンジンはターボやスーパーチャージャーの根本的な欠点をエンジン側の圧縮を変える事によりクリアするというすさまじい進化をしたエンジンである。

車でのメリットを考えると、何よりもダウンサイジングターボなどの効率化を考えてしまう。

つーか日本のちょっとおかしい車の税制制度だと500㏄毎に税金が上がっていく。なら小排気量で2000㏄程度のパワーが出たらいいんじゃね?って方向に期待したい。

んじゃバイクはって言うと…

車ばりに燃費と排ガス規制がうるさくなったら出番があるかもしれない。
ただ、冒頭に書いたけど、バイクに積むにはシステム的に大きすぎるような気がするし、車程圧縮が上がっていない今ならここまで仰々しいのを積む必要はまだないんじゃいかと思う。
個人的には400㏄ぐらいのバイクに可変圧縮エンジンを載せて、大加給のターボに乗ってみたいけど…無理だろうなぁ。

終わり!


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