【仕組み】スーパーチャージャーはターボと何が違う？エンジンの力で空気を押し込む過給機を図解（ルーツ式・ツインチャージャー）

【仕組み】スーパーチャージャーはターボと何が違う？エンジンの力で空気を押し込む過給機を図解（ルーツ式・ツインチャージャー） 1985年のランチア デルタ S4には、排気で回すターボと、エンジンが自分で回すスーパーチャージャー、過給機が2つ付いていました。同じ仕事をする機械を、なぜわざわざ両方付けたのか。空気の粒の動きから、ルーツ式・スクリュー式・遠心式の中、約3,000回転でバトンを渡すところまで見ていきます。自分の力を食う弱点、減った理由、電気で回す過給機との違いも。 ▼目次 0:00 つかみ 0:32 エンジンは、空気で決まる 2:53 押し込むと、空気は熱くなる 4:44 排気で回すか、エンジンで回すか 7:18 ルーツ式 — 運ぶだけの箱 10:29 スクリュー式と遠心式 13:01 自分の力を食う 16:41 ツインチャージャー — 両方付ける理由 19:14 空を飛ぶための過給 21:46 減った理由、残る理由、電気で回す 24:34 まとめ ▼この動画に出てくる数字と、その出典 ・ランチア デルタ S4（1985年）はスーパーチャージャーとターボの2つ。約3,000回転でスーパーチャージャーをバイパスで切り離し、ターボに任せた。Sは supercharged、4は四輪駆動。200台を作って1985年11月に公認、市販のための車は約250馬力、レースの車は430〜510馬力 　Stellantis Heritage https://www.stellantisheritage.com/en... ・ガソリンが燃え切るには、空気が燃料の約14.7倍（重さ）。海面の空気1立方メートルは約1.2キロ、1リットルのエンジンが毎分6,000回転で吸える空気は1秒に約50リットル、高さ1万メートルの空気は地上の約26%、地上並みに戻すには約3.8倍に押し込む、は計算値※ 　日立の米国特許（14.7） https://patents.google.com/patent/US5... ／ NASA（標準大気） https://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/Vir... ・アウディの3リッターV型6気筒のスーパーチャージャー。過給圧は最大0.8バール（大気の圧に上乗せした分。入口の圧は約1.8倍※）、4枚羽根のローターは最大毎分2万3,000回転、すき間は数千分の1ミリ、1時間に1トンの空気 　アウディ https://www.audi-technology-portal.de... ・圧力を2倍にすると20℃の空気は約84℃（NASAの式）。効率7割、1.8倍の過給なら15℃の空気は約90℃、入る空気は約1.4倍に目減りし、仮に37℃まで冷やすと約1.7倍に戻る、は計算値※ 　NASA（断熱圧縮） https://www1.grc.nasa.gov/beginners-g... ・自動車技術会は、ターボは重さ2〜3%の軽さで出力を1.3倍から2倍以上にできると説明。F1のターボは約10万回転で最大の過給、排気だけに頼る待ち時間がターボラグ（F1公式）。1918年、GEは排気で回す過給機をターボスーパーチャージャーと呼び、パイクスピークで飛行機のエンジンを230から356馬力にした 　自動車技術会 https://www.jsae.or.jp/engine_rev/bac... ／ F1公式 https://www.formula1.com/en/latest/ar... ／ GE https://www.geaerospace.com/news/arti... ・トヨタは1986年にMR2へルーツ式を積み、電磁クラッチで加速や重い負荷のときだけつないだ。ルーツ式は中でほとんど縮めず出口で縮める外部圧縮（産業用ブロワーの解説）。大気の1.8倍まで押し込むと効率は約80%、2.5倍で約70%、スクリュー式は設計の圧ならほぼ100%（漏れも摩擦も無い理想の機械どうしの比べ）、は計算値※ 　トヨタ https://global.toyota/en/detail/7786631 ／ Atlas Copco https://www.atlascopco.com/en-us/comp... ・マツダ ユーノス800（1993年）はリショルム式とミラーサイクル。マツダの言い方は「世界初のミラーサイクルエンジン搭載車」（1998年のリリースは「量産車世界初」） 　マツダ https://www.mazda.com/ja/about/histor... ・遠心式は回転が半分で、2.4倍の圧が約1.3倍に落ちる、は理論の計算※。カワサキ Ninja H2は増速9.18倍、エンジン毎分1万4,000回転で羽根車は約13万回転 　川崎重工技報 https://www.khi.co.jp/rd/magazine/pdf... ・過給機を回す力は、アウディで約28馬力（最大出力の約8.5%）、ダッジ チャレンジャー ヘルキャット（707馬力）で約60馬力、は公表値から計算した全開のときの上限の目安※。トップフューエル（1万馬力超）は過給機を回すだけで800〜1,000馬力（NHRAの記事の中の発言）。ヘルキャットは赤いキーで707馬力、黒いキーで500馬力 　ダッジ https://media.stellantisnorthamerica.... ／ NHRA https://www.nhra.com/news/2019/how-su... ・日産は「使い方によっては効率が悪くなる」と書く。2012年のノートは電磁クラッチで切り離し、ECOモードで踏み過ぎても動かず、1.2リッターで1.5リッター並みの走り、25.2km/L（JC08） 　日産（エンジン） https://www.nissan-global.com/JP/INNO... ／ 日産（2012-07-16） https://global.nissannews.com/ja-JP/r... ・日産マーチ スーパーターボ（1989年1月、930cc・110馬力）を、日産は英語のページで、日本で市販された唯一のツインチャージの車と書く。VW ゴルフ（2006年、1.4リッター・170馬力）は「world's first Twincharger TSI」（TSIはVWのエンジンの呼び名） 　日産（日本語） https://www.nissan.co.jp/HERITAGE/DET... ／ 日産（英語） https://www.nissan-global.com/EN/HERI... ／ VW https://www.volkswagen-newsroom.com/e... ・メルセデスは1921年のベルリンのモーターショーで「世界初の過給エンジンの量産乗用車」を発表し、力は5割以上増えた 　メルセデス https://mercedes-benz-publicarchive.c... ・アウディは2016年に3リッターV型6気筒のスーパーチャージャーをターボに置き換え、低い回転から大きなトルク、燃費5%良化と書く（置き換えた理由は書いていない） 　アウディ（S5） https://www.audi-technology-portal.de... ・アウディの電動パワードコンプレッサー（2016年、羽根車は最大7万回転、0.25秒未満）はアウディの言い方で「量産車で世界初」。ホンダの電動過給機（2024年、バイクのV型3気筒）は「二輪車として世界初」（Honda調べ） 　アウディ（電動） https://www.audi-technology-portal.de... ／ ホンダ https://global.honda/jp/news/2024/c24... ※の付いた値は、公表値から計算したものです（効率7割・冷やした後の37℃・遠心式の2.4倍は仮に置いた値）。 ▼この動画について ・ルーツ式・スクリュー式・遠心式・ターボの断面・エンジンの配置図・空気の粒・回転計の絵は、説明のための模型です（実物の寸法・形とは違います。ターボとスーパーチャージャーの立ち上がりや回転計の針の動きは形だけの例で、秒数の目盛りはありません）。 ・車の絵（デルタ S4・MR2・ユーノス800・ヘルキャット・Ninja H2・スピットファイアなど）は画像生成（gpt-image）、つかみで跳ぶデルタ S4・ベルトとプーリー・雲の上のプロペラ機・走り去るデルタ S4の動画4本は生成 AI（MiniMax H3）で作りました。実際の車とは細部が違います。ロゴは描いていません。ターボの羽根車・高速道路・ベルト・ドラッグレース・ブロワー・スピットファイアの実写は Adobe Stock です。 ・メーカーがスーパーチャージャーをやめた理由を書いた公式の資料は、今回は見つかりませんでした。「考えられるのは」と話した所は、事実と分けた推測です。 ・この動画では、エンジンの回転で回して空気を押し込む過給機をスーパーチャージャーと呼び、電気で回すものは「電気で回す過給機」と呼びます。 ・ナレーションは合成音声（ElevenLabs）、つかみのエンジン音は自前の合成音（実車の録音ではありません）、効果音とBGMは Adobe Stock です。 #スーパーチャージャー #ターボ #過給機 #デルタS4 #図解モータース