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2011年5月22日 (日)

容積式、遠心式、どっち?

 無限のCR-Zのスーパーチャージャーの記事が目に留まった。CR-Zのスーパーチャージャーというと、HKSさんもリリースしている。このスーパーチャージドCR-Zはモードによるけど、175PS仕様、200PS仕様が選べるようで、かなりの高過給のようだ。

 そんなスーパーチャージャーだけど、このスーパーチャージャーはジムゼさんのモデルとは大きく異なるのである。
 そう、これは遠心ブロアを用いたモノで、世間一般の認識でいうターボチャージャーみたいなモノである。ブロアの駆動を排ガスの流れで行うのでなく、クランク回転を10倍程度に増速して行っている。
 それでも、ジムゼさんのルーツ式のように大きくないのがメリット。小型で軽量というのが大きなメリットとなっている。

 さて、そんな過給器というか送風機だけど、自動車マニア系のサイト、ブログでは、今からは新世代の遠心式スーパーチャージャーだ!という意見が多数派を締めている。

 理由は、ベルト駆動でファンを回すだけだから抵抗が少なく騒音も少ない等々だ。しかし、誰も触れていないけど、遠心式というのは負荷によって風量等が大きく変化するので定量性が確保出来ないというデメリットも少なくない。特に低回転域では、その傾向が顕著。

 なる程、、、、

 ただ、チョット別の視点から見てみよう。どちらも流体輸送機械である。

 原理的にはROTREXさんのは遠心式ブロワであり。それに対して、小倉クラッチ、アイシン、EATON製のルーツ式っていうのは容積式ブロワである。

 さて、容積式ルーツブロアの特徴は何?って上げると、、、

1.圧力変動があっても風量変化が無い。
2.吸入温度変化があっても軸動力変化が無い。
3.風量は回転速度と完全に連動する。
4.基本、圧力変化を伴わないからインタークーラーは不要。

 負荷に寄らず必要な風量が全回転域で供給出来るというのが最大のメリット。ブロワの駆動をエンジン動力からダイレクトに取り出すならば、遠心式よりもレスポンスが優れ、低回転域、アクセルオンの瞬間における過給効果が高い。
 しかし、ルーツ式でも二葉式タイプでは駆動抵抗、空気流の脈動等で欠点もある。この欠点を小さくするために、三葉式等も存在するが、根本的に断続流という特性は変えられない。

 そう言う事で、スーパーチャージャーとしてどちらが良いか?というと、用途次第と言う事になりそう。送風機の駆動形態がエンジン直結で回転数連動という事なら、、、、、それ系の業界人としては、容積式の方が合理的には感じる。遠心式の場合、、、、基本は定回転で運用するのが大前提。吐出流量の調整は吐出抵抗(弁の開閉等)で行うモノ。それが抵抗になり負荷になったりするのである。と言う訳で、エンジン回転連動の直結駆動以外でモーター駆動等で定速運転が可能ならば遠心式か?という気がする。敢えて、エンジン回転と連動させる遠心式の場合、送風機の効率が確保できる最低回転数に達しないと厳しいというのが印象。もしかしたら、衝動タービンによるターボチャージャーの方が原理的に正解という気もする。ROTREXの場合、増速は10倍速。エンジン回転最高回転数時がコンプレッサーの最高回転数となるだろうから、アイドリング近辺では、その回転数の1/10以下となる。その域での遠心ブロワの効率を考えると、責めて想定回転数の1/3は欲しい。つまり、2500~3000rpm以上で能力を発揮すると考えるべきだろう。

 まぁ、自分がROTREXと三葉ルーツのどちらを選ぶ?って決めたのは、こういう考え方に従うモノ。

 ROTREXの遠心式ブロワはアイドリング近辺からの過給効果とかでは、チョット厳しいかな?というのが自分の感想。容積式ブロワではアイドリング近辺~1500rpm程度でも十二分にトルク増大を感じる事が出来ている。それでも、遠心式ブロワの車に乗っていないからダメとは言わない。一度乗ってみたいのは確かだ。

 個人的には容積式ブロワの方がスーパーチャージャーとしては好みだ。三葉ルーツ、四葉ルーツ、リショルム式コンプレッサ(マツダのミレーニア)、スクロール式コンプレッサ(VWコラードのGラーダ)辺り。因みに、VWコラードのGラーダは一度運転した事あるけど、過給器っぽさは皆無。

 ROTREX系の遠心ブロワはモーター駆動でコンプレッサーを回したら面白そう、、、、でも、そうなると、純粋な動力モーターアシストとどっちが効率が良いか?という点で微妙なんだろうなぁ、、、。でも、こういう意見は少数派ってか、殆ど見ない。駆動回転数が変動するってのに、みんな遠心式ブロワにマンセー、、、不思議だ。この系統、少なくとも過給がガンガンに掛かる域でしか効果無いだろう。

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