過給機
エンジンの出力は、シリンダーに送り込むことができる空気の量で決定されます。
ガソリンの燃焼は最大出力空燃比の付近がもっとも効率がよいため、空気の量が一定なら、燃料の供給をいくら増やしても出力が上がることはないからです。
しかし、もしもシリンダー容積よりも大きい空気を圧縮してエンジンに送り込むことができれば、出力を高めることは可能です。
この役割を果たす装置を「過給機」といいます。
過給機は、大きく分けて2種類あります。
ひとつはエンジンの力を利用して作動するもので、「メ力二力ルスーパーチャージャー」、略して「スーパーチャージャー」といいます。
もうひとつは排気の流れる力を利用したもので、「タ－ボチャージャー」といいます。
ここでは、採用例の多いターボチャージャーを例に解説します。
ターボチャージャーは、両端に羽根車がついたタービンを中心とした機構。
片方の羽根車は排気ダクトに、もう片方は吸気ダクトに配置されています。
排気の流れによって排気側の羽根車が回転すると、それと連動して吸気側の羽根車も回転します。
この回転運動によって吸気の流れが加速し、空気が圧縮されてエンジンの出力を上げることができるのです。
空気を圧縮する力が強くなりすぎると、吸気が高温になり自然発火する「ノッキング」という現象が起きてしまいます。
これを防ぐために、排気側にターボチャージャーを通過しないバイパス経路を設け、圧力が一定以上になると排気がバイパス経路を通るようになるしくみが備えられています。
この働きを「過給圧制御」といいます。
現在ではコンピュータで過給圧制御が行われることが多いです。